High-temperature wave-transparent and intrinsically flame-retardant phthalonitrile/quartz composite based on a straightforward hot-melt prepreg process

材料科学 邻苯二甲腈 阻燃剂 复合材料 复合数 热稳定性 玻璃化转变 电介质 固化(化学) 抗弯强度 热固性聚合物 化学工程 聚合物 光电子学 纳米技术 工程类 酞菁
作者
Yabin Zhang,Linyan Zhu,Jiaming Wang,Xuedong Wu,Wenhua Hou,Lishuai Zong,Jinyan Wang,Xigao Jian
出处
期刊:Composites Science and Technology [Elsevier BV]
卷期号:256: 110742-110742 被引量:24
标识
DOI:10.1016/j.compscitech.2024.110742
摘要

Wave-transparent composite materials are becoming increasingly critical for advancing robust human-machine interaction systems. A pivotal component of these systems is an organic resin matrix, which is currently the focus of intensive research. Herein, to develop a phthalonitrile resin capable of withstanding temperatures exceeding 500 °C, two types of Si/P-containing alkynyl curing agents (Si-ALK and P-ALK) were synthesized and integrated with sulfur-enriched phthalonitrile monomers (SSS-PN) to fabricate an organic-inorganic hybrid phthalonitrile(PN)resin. The resulting hybrid resin demonstrated exceptional thermal stability (594 °C for 10% Si-PN-450 °C; 626 °C for 50% P-PN-450 °C) and thermal oxygen stability (569 °C for 10% Si-PN-450 °C; 594 °C for 30% P-PN-450 °C). The Si-ALK/P-ALK and SSS-PN blends maintained stable low-viscosity properties for an extended period of up to 180 min, which is advantageous for the facile production of quartz fiber-infused composites (Si-PN/QF and P-PN/QF) through a straightforward and eco-friendly melt processing approach. The cured PN composite (30% Si-PN-450 °C/QF vs. 10% P-PN-450 °C/QF) exhibited significantly improved glass transition temperatures (506 °C vs. 553 °C), acceptable flexural strength (268 MPa vs. 275 MPa), and excellent flame retardancy (less than 8.0% weight loss exposed at 1300 °C for 200 s). Additionally, the composites demonstrated commendable dielectric properties, with a dielectric constant (Dk) of approximately 4.0 and a dissipation factor (Df) below 0.01 from 25 °C to 600 °C. Collectively, the obtained composites exhibited a synergistic combination of thermal, fire-resistant, and dielectric properties, positioning them as leading candidates for the next generation of wave-transparent materials.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
2秒前
无情的聪健的应助被江江江采纳,获得20
3秒前
哭泣的涵柳完成签到,获得积分10
3秒前
大圆土豆发布了新的文献求助100
3秒前
顺利乌冬面完成签到,获得积分10
4秒前
yuhaha完成签到,获得积分10
4秒前
水母头完成签到,获得积分10
4秒前
wmmm发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
奶蛙完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
123完成签到,获得积分10
6秒前
DD完成签到,获得积分10
7秒前
渡人舟的应助被ohh采纳,获得10
7秒前
香蕉菲音的应助被优美凡白采纳,获得10
7秒前
yun完成签到,获得积分10
7秒前
czz完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
铃铛完成签到 ,获得积分10
8秒前
10秒前
欢喜的代容完成签到,获得积分10
10秒前
Orange的应助被Zq采纳,获得10
11秒前
可乐爱喝奶茶完成签到,获得积分10
12秒前
小许的大米14完成签到,获得积分10
13秒前
LLk发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
14秒前
LL完成签到 ,获得积分10
14秒前
Chenzhs完成签到,获得积分10
14秒前
欧耶耶完成签到 ,获得积分10
14秒前
15秒前
周八完成签到,获得积分10
15秒前
John发布了新的文献求助30
15秒前
starfish发布了新的文献求助10
15秒前
可可可可完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
16秒前
舒心笑白发布了新的文献求助10
16秒前
ZJJ完成签到,获得积分20
16秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Les Mots du discours 600
A Consideration on Use of Material Grades for Hull Structural Members Based on Fracture Toughness(Second Report) 500
AI Disclosure in Annual Reports: Evolution, Determinants, and Capital Market Participants’ Perceptions 500
5th World Conference on Detergents: Reinventing the Industry : Opportunities and Challenges 500
Erzählte Gnade 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8109956
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9517475
关于积分的说明 21512771
捐赠科研通 7687096
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3411428
关于科研通互助平台的介绍 2538603
邀请新用户注册赠送积分活动 2451392