镁铝尖晶石对磷酸二氢铝固化作用研究

首次采用镁铝尖晶石粉体为反应助剂开展了水溶性磷酸二氢铝溶胶的低温固化作用研究,并制备了石英织物增强磷酸铝基复合材料。通过XRD、TGA-DSC、SEM等分析测试手段,研究了尖晶石粉体对磷酸二氢铝树脂的固化温度、固化产物及最佳计量比,探讨了尖晶石固化磷酸铝复合材料的内部结构、力学强度及抗吸湿性能。结果表明,采用镁铝尖晶石为磷酸铝树脂固化助剂,可以实现酸式磷酸二氢铝树脂在170 ℃附近中低温脱水交联固化,并有利于减少基体内生孔洞缺陷;尖晶石参与反应时固化产物为低温石英型磷酸铝(B-AlPO4)和单斜磷酸镁(Mg3(PO4)2),阻止了低温下Al(H2PO4)3向亲水型多聚磷酸盐的转变,改善了复合材料抗吸湿性能;当尖晶石添加量达到18%时,复合材料力学性能最佳,室温弯曲强度达到165 MPa、800 ℃弯曲强度达到75 MPa,且材料介电性能保持稳定(介电常数3.5～3.6、损耗角正切值＜0.01)