在航天航空領域中，為了讓有限的運載能力發(fā)揮最大的作用，對各個部件的重量控制都非常嚴苛。樹脂基復合材料憑借其優(yōu)異的綜合性能，被越來越多應用在該領域。除了對材料的力學性能有非常高的要求外，耐溫方面也有很高的要求。今天長弓俠就為大家介紹幾款常見的耐高溫的樹脂。
聚酰亞胺（PI）
聚酰亞胺，英文名Polyimide(簡稱PI)，主鏈上含有酰亞胺環(huán)（-CO-NH-CO-）的一類聚合物。是綜合性能最佳的有機高分子材料之一，耐高溫達 400℃以上 ，長期使用溫度范圍-200～300℃，無明顯熔點，高絕緣性能，103 赫下介電常數(shù)4.0，介電損耗僅0.004～0.007，屬F至H。
根據(jù)重復單元的化學結構，聚酰亞胺可以分為脂肪族、半芳香族和芳香族聚酰亞胺三種。根據(jù)熱性質，可分為熱塑性和熱固性聚酰亞胺。
聚四氟乙烯（PTFE）
聚四氟乙烯，英文名字為Poly tetra fluoroethylene，簡寫為PTFE。如果看到這你還不太了解這款樹脂，但只要說起它的別名特氟龍、鐵氟龍你肯定非常熟悉。沒錯，就是常用在不粘鍋上的涂層。
這種材料具有抗酸抗堿、抗各種有機溶劑的特點，幾乎不溶于所有的溶劑。同時，聚四氟乙烯具有耐高溫的特點，它的摩擦系數(shù)極低，所以可作潤滑作用之余，亦成為了易清潔水管內層的理想涂料。
它的熔點高達327℃，其長期使用穩(wěn)定可在-180～250℃。
聚苯醚（PPO/PPE）
聚苯醚是本世紀60年代發(fā)展起來的高強度工程塑料，化學名稱為聚2,6—二甲基—1,4—苯醚，簡稱PPO（Polyphenylene Oxide）或PPE（Polypheylene ether），又稱為聚亞苯基氧化物或聚苯撐醚。
有較高的耐熱性，玻璃化溫度211℃，熔點268℃，加熱至330℃有分解傾向，PPO的含量越高其耐熱性越好，熱變形溫度可達190℃。
PPO無毒、透明、相對密度小，具有優(yōu)良的機械強度、耐應力松弛、抗蠕變性、耐熱性、耐水性、耐水蒸汽性、尺寸穩(wěn)定性。在很寬溫度、頻率范圍內電性能好，主要缺點是熔融流動性差，加工成型困難，實際應用大部分為MPPO（PPO共混物或合金），如用PS改性PPO，可大大改善加工性能，改進耐應力開裂性和沖擊性能，降低成本，只是耐熱性和光澤略有降低。
聚苯硫醚（PPS）
聚苯硫醚全稱為聚苯基硫醚，是分子主鏈中帶有苯硫基的熱塑性樹脂，英文簡寫為PPS。聚苯硫醚是一種結晶性的聚合物。
未經(jīng)拉伸的纖維具有較大的無定形區(qū)（結晶度約為5%），在125℃時發(fā)生結晶放熱，玻璃化溫度為150℃；熔點281℃。拉伸纖維在拉伸過程中產(chǎn)生了部分結晶，（增加至30%），如在130-230℃溫度下對拉伸纖維進行熱處理，可使結晶度增加到60-80%。因此，拉伸后的纖維沒有明顯的玻璃化轉變或結晶放熱現(xiàn)象，其熔點為284℃。
隨著拉伸熱定形后結晶度的提高，纖維的密度也相應增大，由拉伸前的1.33g/cm3到拉伸后的1.34g/cm3，經(jīng)熱處理后則可達1.38g/cm3。成型收縮率:0.7% 成型溫度：300-330℃。
熱變形溫度一般大于260度，可在180~220℃溫度范圍使用，PPS是工程塑料中耐熱性最好的品種之一。
聚醚醚酮（PEEK）
聚醚醚酮（英文poly-ether-ether-ketone，簡稱PEEK）是在主鏈結構中含有一個酮鍵和兩個醚鍵的重復單元所構成的高聚物，屬特種高分子材料。具有耐高溫、耐化學藥品腐蝕等物理化學性能，是一類半結晶高分子材料，熔點334℃，軟化點168℃，拉伸強度132～148MPa，可用作耐高溫結構材料和電絕緣材料，可與玻璃纖維或碳纖維復合制備增強材料。一般采用與芳香族二元酚縮合而得的一類聚芳醚類高聚物。
PEEK耐高溫熱性能十分突出，可在250℃下長期使用，瞬間使用溫度可達300℃；其剛性大，尺寸穩(wěn)定性，線脹系數(shù)較小，接近于金屬鋁材科；PEEK化學穩(wěn)定性好，對酸、堿及幾乎所有的有機溶劑都有很強的抗腐蝕能力，同時具有阻燃、抗輻射等性能；PEEK耐滑動磨損和微動磨損的性能優(yōu)異，尤其是能在250℃下保持高耐磨性和低摩擦因數(shù)；此外，PEEK易于擠出和注射成型。
雙馬來酰亞胺(BMI)
雙馬來酰亞胺(簡稱BMI)是由聚酰亞胺樹脂體系派生的另一類樹脂體系，是以馬來酰亞胺(MI)為活性端基的雙官能團化合物，有與環(huán)氧樹脂相近的流動性和可模塑性，可用與環(huán)氧樹脂類同的一般方法進行加工成型，克服了環(huán)氧樹脂耐熱性相對較低的缺點，因此，近二十年來得到迅速發(fā)展和廣泛應用。
BMI由于含有苯環(huán)、酰亞胺雜環(huán)及交聯(lián)密度較高而使其固化物具有優(yōu)良的耐熱性，其Tg一般大于250℃，使用溫度范圍為177℃～232℃左右。脂肪族BMI中乙二胺是最穩(wěn)定的，隨著亞甲基數(shù)目的增多起始熱分解溫度(Td)將下降。芳香族BMI的Td一般都高于脂肪族BMI，其中2，4．二氨基苯類的Td高于其他種類。另外，Td與交聯(lián)密度有著密切的關系，在一定范圍內Td隨著交聯(lián)密度的增大而升高。
呋喃樹脂
呋喃樹脂是指具有呋喃環(huán)的糠醇和糠醛作原料生產(chǎn)的樹脂類的總稱，其在強酸作用下固化為不溶和不熔的固形物，種類有糠醇樹脂、糠醛樹脂、糠酮樹脂、糠酮-甲醛樹脂等。
這個環(huán)就是呋喃環(huán)
耐熱材料呋喃玻璃纖維增強復合材料的耐熱性比一般的酚醛玻璃纖維增強復合材料高，通?？稍?50℃左右長期使用。
氰酸酯樹脂（CE）
氰酸酯樹脂是20世紀60年代開發(fā)的一種分子結構中含有兩個或兩個以上氰酸酯官能團（－OCN）的新型熱固性樹脂，其分子結構式為：NCO－R－OCN；氰酸酯樹脂又叫做三嗪A樹脂，英文全稱是Triazine A resin、TA resin、Cyanate resin，縮寫為CE。
氰酸酯CE具有優(yōu)良的高溫力學性能，彎曲強度和拉伸強度都比雙官能團環(huán)氧樹脂高；極低的吸水率（<1.5%）；成型收縮率低，尺寸穩(wěn)定性好；耐熱性好，玻璃化溫度在240~260℃，最高能達到400℃，改性后可在170℃固化；耐濕熱性、阻燃性、粘結性都很好，和玻纖、碳纖、石英纖維、晶須等增強材料的粘接性能好；電性能優(yōu)異，具有極低的介電常數(shù)（2.8~3.2）和介電損耗角正切值（0.002~0.008），并且介電性能對溫度和電磁波頻率的變化都顯示特有的穩(wěn)定性（即具有寬頻帶性）。
聚芳基乙炔基（PAA）
聚芳基乙炔基（PAA）樹脂是一類由乙炔基芳烴為單體，通過加聚反應而成的高性能聚合物。是纖維增強耐燒蝕高碳樹脂的理想材料，被廣泛的應用于火箭和導彈的發(fā)動機噴管等航空航天用材料。
所謂高溫都是相對而言，總的來看樹脂基復合材料的耐溫還是要比金屬基、陶瓷基等復合材料略遜一籌。但復合材料的最大魅力就在于其可設計性，通過合理的設計和成型工藝，揚長避短，從而發(fā)揮出各自最優(yōu)的性能。
沒有哪一種材料是完美的，不完美所以才有進步的空間。未來，在眾多從業(yè)者的共同努力下一定會有更多新材料涌現(xiàn)，而聚合物基復合材料也一定會發(fā)揮其更大的作用。
科技推動社會發(fā)展，而材料則改變這個世界！
