适用于飞机发动机的碳纤维聚酰亚胺树脂基复合材料以其重量轻、高的比强度和比模量而倍受关注。其复合材料取代金属材料如钛合金能有效地减轻发动机的重量，降低燃料消耗，增加航程。为此，美国NASA路易斯研究中心于70年代开发出可在316℃下使用的PMR一15热固性聚酰亚胺树脂基体，并成功地制造出大型复合材料制件，如发动机吊舱、涵道部件、推力矢量板等。近年来，美国在PMP—15的基础上研制出几种新的可在371℃下使用的热固性聚酰亚胺树脂基体，PMR一Ⅱ一50，AFR一700B，V—CAP一75等。这几种树脂的共同点是以2，2一双(3，4一苯二四甲酸酐)六氟丙烷(6FDA)为单体，因而具有更高的热稳定性和良好的加工性。

FMPI树脂为可在371℃下使用的热固性聚酰亚胺树脂。与PMR一Ⅱ一50，AFR一700B，V—CAP一75相比，FMPI的最大不同之处是在树脂体系中加入具有三官能度有机胺单体一三聚氰胺，使得树脂体系在亚胺化和固化后形成如下结构：

–(PI)。一表示芳香二胺和芳香二酐缩合的酰亚胺，n为聚合度。从结构可看出，三嗪杂环的引入 可有效提高树脂基体的耐热性。此前尚无把三聚氰胺直接引入聚酰亚胺树脂体系的文献报道。这是由于该化合物在许多溶剂中难溶解之故。因此，寻求特定的聚酰亚胺树脂体系使三聚氰胺获得良好的溶解性是该树脂体系研究的关键。

1试验

AS4／FMPI复合材料力学性能用WD一5T及ZDMl0／r7电测实验机测试；真空热压机，RT~500℃，50T；烘箱，RT~500℃，精度±3℃；30％的FMPI乙醇／丙酮溶液和美国生产AS4—3K纤维。

2结果与讨论

2．1预浸料制备工艺

用湿法预浸机制备预浸料，所用的碳纤维为AS4—3K，树脂溶液浓度为30％的FMPI一乙醇／丙酮溶液。树脂溶液及预浸料性能见表1、2。

2．2复合材料制备

AS4／FMPI复合材料用真空热压机制备。其工艺为，以4~C／min升温至140~C，保温0．5h；以4~C／min，升温到350℃。其中，到180℃时加压0．6MPa，同时应用30KPa真空；到230℃时卸压排气(短时)，之后加压1．0MPa；到290℃时卸压排气(短时)，应用满真空，之后加压2．4MPa；到320℃保温、保压2h，之后解除真空；到350℃保温、保压2h后自然降温。后固化工艺为通N2，360℃一370℃保温20h。

2．3复合材料耐热氧化稳定性(TOS)

AS4／FMPI复合材料耐热氧化稳定性(371℃)试验结果见表3。

从试验结果可看出，在371℃、100h条件下失重2．0％表明该复合材料具有较好的耐热氧化稳定性。

2．4力学性能

AS4／FMPI复合材料力学性能见表4。

2．5力学性能比较

AS4／FMPI复合材料与同级别(371 摄氏度)先进复合材料典型力学性能(弯曲和层剪)比较见表5。

从表5可看出，AS4／FMPI复合材料高温层间剪切强度性能保持率(43％)仅次于Quartz／AFR一700B(86％)，与T650／V—CAP一75(40％)、T650／PMR—II一50(41％)处于同一水平，远优于C一6／LARC—RP46(25％)。虽然其高温弯曲强度性能保持率较低，但绝对值还是好于Quartz／AFR一700B、T650／V—CAP一75。因此可以说，AS4／FMPI复合材料具有较好的力学性能。

2．6树脂体系价格比较 FMPI树脂与同级别(371℃)树脂价格比较见表6。从表6比较可见其价格占有较大的优势。

3结论

与同级别(371℃)树脂相比，FMPI树脂体系具有下列优点：

(1)具有较好的价格性能比；

(2)力学性能与同级别复合材料相当；

(3)具有较好的耐热氧化稳定性。