2耐高温杂化有机硅树脂的合成及复合材料的高温力学性能.pdf

固体火箭技术
第34卷第4期JournalofSolidRocketTechnologyVo1．34No．42011

耐宣同皿日立刁L化有机硅树脂的合成及
复合材料的高温力学性能①

阂春英，黄玉东，宋浩杰，施周，许登泉。
(1．江苏大学材料科学与工程学院，镇江212013；2．哈尔滨工业大学应用化学系，哈尔滨150001；
3．江苏海华生物科技有限公司，镇江212009)

摘要：以一甲基三甲氧基硅烷(MTMS)和正硅酸乙酯(TEOS)为原料，甲醇为溶剂，通过溶胶一凝胶法制备出SiO，杂化
有机硅树脂。借助傅立叶变换红外光谱(FT—IR)表征其高温结构变化，热失重分析(TG)研究SiO杂化有基硅树脂的热稳
定性和热降解机理。对TEOS改性甲基硅树脂／石英纤维复合材料在高温下的弯曲强度测试表明，TEOS的引入提高了甲
基硅树脂复合材料的弯曲强度，尤其是高温务件下弯曲强度提高更加明显。通过扫描电子显微镜(SEM)对复合材料弯曲
断口形貌观察表明，高温条件下，在甲基硅树脂中引入TEOS，能有效改善甲基硅树脂与石英纤维结合状况。
关键词：硅树脂；溶胶一凝胶法；正硅酸乙酯；耐热性
中图分类号：V258文献标识码：A文章编号：1006—2793(2011)04-0520-05

Synthesisofhigh—temperatureresistancehybridsiliconresinandevaluation
0fitscompositematerialshigh-temperaturemechanicalproperty

MINChun．ying，HUANGYu—dong，SONGHao-jie，SHIZhou，XUDeng．quan。
(1．SchoolofMaterialsScienceandEngineering，JiangsuUniversity，Zhenjiang212013，China；
2．DepartmentofAppliedChemistry，HarbinInstituteofTechnology，Harbin，150001，China；
3．JiangsuHaihuaBiotechCo．，Ltd．Zhe~iang212009，China)

Abstract：HybridSiO2／Siliconresinwassynthesizedviaasol-gelroutebyusingCH3Si(OCH3)3andsi(OC2H5)4asprimary
materialsandCH3OHasthesolvent．ThepreparedhybridSiO2／SiliconresinwascharacterizedbyFouriertransforminfTaredspectra
(FT—IR)．Thethermalpropertiesandthermaldegradationmechanismwereinvestigatedbythermo—gravimetrieanalysis(TG)．Quartz
fiberreinforcedmethylsiliconresinandTEOS—modifiedmethylsiliconresincompositeswereprepared．Theresultsshowthatflexural

strengthofTEOS—modifiedmethylsiliconresin／quartzfibercanbeimprovedwiththeadditionofTEOS，especiallytheflexural

strengthofcompositesunderhightemperature．ThemorphologiesofflexuralfractureofcompositewithdifferentratioofTEOSwere

observedbyscanningelectronmicroscopy(SEM)，andSEMmicroscopicstudiesshowthatthepresenceofTEOSinmethylsilicone
resin，toalargeextent，improvesinterfacialstrengthbetweenmethylsiliconresinandquartzfiberunderhightemperature．

Keywords：siliconresin；sol—gel；TEOS；heat—resistant

0引言有机硅树脂的耐热性及复合材料高温条件下的力学性
有机硅树脂作为一种具有优异耐热性能的树脂已能成为研究的重点_3I4J。硅树脂基复合材料作为一种
广泛用于国民经济中，尤其在航天航空领域用作雷达新型的多功能航天材料