TVC系統(tǒng)用氰酸酯結(jié)構(gòu)復(fù)合材料及其與天然橡膠界面粘接性能*

徐 雨，劉 鋒，張秋禹，劉建超，李 婷，劉 昕

(1.西安航天復(fù)合材料研究所，西安 710025；2.西北工業(yè)大學(xué) 理學(xué)院，西安 710072)

0 引言

推力矢量控制(TVC)系統(tǒng)是固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的核心部件，它能改變發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)鈬姵鼋嵌?，變更推力方向，從而調(diào)整飛行姿態(tài)。某TVC系統(tǒng)的關(guān)鍵部件是由前法蘭、后法蘭、異質(zhì)層狀復(fù)合結(jié)構(gòu)件構(gòu)成。其中，異質(zhì)層狀復(fù)合結(jié)構(gòu)件是由厚度均勻的球冠狀薄壁彈性件和增強(qiáng)件彼此堆疊而成，它對(duì)材料性能(力學(xué)強(qiáng)度、密度)、成型方法(厚度均勻性)、界面(氣密性、粘接可靠性)等要求很高，任一方面不足均會(huì)誘發(fā)結(jié)構(gòu)件失效[1-4]。從材料的角度看，彈性件主要為硫化橡膠[5-9]，增強(qiáng)件主要為金屬或復(fù)合材料[1-4]。隨著固體發(fā)動(dòng)機(jī)工作載荷提升的需求日漸迫切，復(fù)合材料增強(qiáng)件TVC系統(tǒng)的應(yīng)用開發(fā)是未來主要發(fā)展方向。從成型角度看，加工異質(zhì)層狀復(fù)合結(jié)構(gòu)件主要有冷粘接和熱粘接兩種方法。相比而言，熱粘法在厚度均勻性、加工效率、質(zhì)量穩(wěn)定性、自動(dòng)化程度等方面具有優(yōu)勢(shì)，但對(duì)增強(qiáng)件的高溫力學(xué)強(qiáng)度和與橡膠界面粘接強(qiáng)度要求較高，因而制約著熱粘接技術(shù)的推廣和應(yīng)用。

氰酸酯(CE)樹脂是分子中含有2個(gè)或2個(gè)以上CE基團(tuán)且受熱后能發(fā)生自聚合反應(yīng)形成三嗪環(huán)結(jié)構(gòu)或與羥基、環(huán)氧基等反應(yīng)形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)的熱固性材料，其固化產(chǎn)物具有交聯(lián)度高、耐熱性佳、介電損耗低等特點(diǎn)[10]，但固化物脆性大，常需要與熱固性樹脂、工程塑料、彈性體等材料共聚或共混以達(dá)到增韌、增強(qiáng)的目的。吳金剛等以25%的F-48環(huán)氧樹脂改性雙酚A型氰酸酯樹脂(BADCY)，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)提高至約251.2 ℃，且沖擊強(qiáng)度增加了25%。嵇培軍等[11]以75%的JF-45酚醛型環(huán)氧改性BADCY，QW280石英纖維布為增強(qiáng)材料，得到復(fù)合材料層壓板的拉伸、層間剪切強(qiáng)度分別高達(dá)940、71.2 MPa。祝保林等[12]以15%的PMMA 增韌BADCY，固化物的沖擊、彎曲強(qiáng)度相對(duì)于BADCY樹脂分別提高了94.99%和29.9%，Tg提高了約30 ℃，達(dá)到245 ℃。由此可見，從強(qiáng)度、耐熱性角度考慮，纖維增強(qiáng)改性氰酸酯材料非常適合制備高強(qiáng)耐高溫復(fù)合材料增強(qiáng)件[13]。

本研究旨在以改性氰酸酯為樹脂基體，高強(qiáng)玻璃纖維為增強(qiáng)材料，探索以模壓成型法制備高強(qiáng)耐高溫復(fù)合材料增強(qiáng)件的方法。分析膠粘劑類別、加工成型方法、增強(qiáng)件基材等方面的差異對(duì)復(fù)合材料增強(qiáng)件與硫化天然橡膠界面的粘接性能的影響，初步形成復(fù)合材料增強(qiáng)件層狀復(fù)合結(jié)構(gòu)件的加工方法，對(duì)促進(jìn)TVC技術(shù)進(jìn)步、提升固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的工作載荷具有十分重要的意義。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 原材料

改性氰酸酯樹脂 MCE002，北京大學(xué)。氨酚醛F01-36，西安利澳科技股份有限公司。環(huán)氧樹脂E51，無錫藍(lán)星化工有限責(zé)任公司。高強(qiáng)玻璃纖維布SW220B-90a，南京中材科技股份有限公司。丙酮，分析純，博迪化工股份有限公司。Chemlok 205/220，上海Lord公司；Thinkbond 11/26、 11/27、11/26H，上海樂瑞固化工有限公司；Polyton 813/821、813/823、830，普利通新材料科技有限公司。脫模劑XTEND 19W，AXEL公司。

1.2 主要儀器及設(shè)備

XLB-200型平板硫化機(jī)，余姚市華城液壓機(jī)電有限公司；DKM-RV1000立式橡膠注射成型機(jī)，德科摩橡塑科技有限公司；DHG-9245A鼓風(fēng)干燥箱和DZF-6050真空干燥箱，上海一恒科學(xué)儀器有限公司；204F1型差示掃描量熱分析儀(DSC)和242C 型動(dòng)態(tài)力學(xué)分析儀(DMA)，NETZSCH公司；4505型材料力學(xué)試驗(yàn)機(jī)，Instron公司； i550型原位紅外光譜儀，Nicolet公司；MCR302型流變儀，Anton Paar公司。

1.3 試樣制備

將樹脂碾碎成粉末后放入燒杯中，在100 ℃下加熱熔化，然后在真空條件下除泡，至無明顯氣泡為止。同時(shí)，將表面刷涂過脫模劑的金屬模具置于130 ℃的烘箱中預(yù)熱30 min。將樹脂澆入模具中，升溫固化得到樹脂澆鑄體。

將樹脂碾碎成粉末后溶于丙酮中，配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為55%～60%的樹脂溶液，再浸漬纖維布，室溫下涼置3 d，得到含膠量(40±5)%、揮發(fā)分<2.5%、預(yù)固化度約1%的預(yù)浸布。將預(yù)浸布區(qū)分經(jīng)緯向后進(jìn)行裁剪，再鋪放入模具中，采用模壓成型法制得復(fù)合材料層壓板。

采用注射、模壓兩種成型方法制備異質(zhì)層狀結(jié)構(gòu)試驗(yàn)片。

(1)注射法：將復(fù)合材料剛性片裝模，將天然混煉膠料裁剪成條狀裝入注射機(jī)料斗中[5,8]，開始加熱，待模具溫度達(dá)到90 ℃，將膠料注入模具中，注射壓力4 MPa，鎖模壓力19 MPa，當(dāng)溫度達(dá)到 150 ℃，保溫度30 min，然后關(guān)閉加熱，自然冷卻至室溫后出模。

(2)模壓法：將復(fù)合材料剛性片、混煉膠片按順序裝入模壓模具中，再轉(zhuǎn)移至平板硫化機(jī)上，開始加熱，待溫度升高至90 ℃時(shí)，合模施加壓力10 MPa，溫度達(dá)到150 ℃保溫30 min，然后關(guān)閉加熱，自然冷卻至室溫后出模。

1.4 表征方法

原位紅外測(cè)試采用透射模式，測(cè)試波長(zhǎng)范圍為500～4000 cm-1，升溫速率5 ℃/min，加熱區(qū)間為30～350 ℃。

流變測(cè)試采用25 mm鋁合金平板，角頻率為10 rad/s，應(yīng)變?yōu)?.5%，其中非等溫流變的升溫速率為2 ℃/min，等溫流變的溫度點(diǎn)分別為80、130、150、180 ℃。

DSC測(cè)試溫度區(qū)間為35～350 ℃，升溫速率分別為5、10、15、20 ℃/min，氮?dú)鈿夥毡Ｗo(hù)。

澆鑄體的力學(xué)性能按照GB/T 2567—2008標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施，復(fù)合材料的拉伸、壓縮、彎曲、層間剪切性能分別按照GB/T 1447—2005、GB/T 1448—2005、GB/T 1449—2005、GB/T 1450.1—2005標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施。

Tg測(cè)試按照ASTM D7027—2007標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施。界面性能測(cè)試按照GB/T 12830—1991標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施。

2 結(jié)果與分析

2.1 樹脂固化特性

環(huán)氧改性氰酸酯樹脂的固化本質(zhì)是特征基團(tuán)通過自聚或共聚反應(yīng)形成三維交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的過程。通過原位紅外、DSC、流變等分析技術(shù)相結(jié)合，分別從分子結(jié)構(gòu)、反應(yīng)熱、流變學(xué)的角度，實(shí)時(shí)追蹤整個(gè)反應(yīng)歷程，充分揭示固化反應(yīng)機(jī)理。

圖1(a)為改性樹脂分別在25 ℃和350 ℃下的一維紅外光譜圖，它能追蹤反應(yīng)基團(tuán)的種類。在25 ℃下未固化樹脂的紅外光譜中，2271.1 cm-1和2236.8 cm-1為樹脂特征官能團(tuán)氰酸酯基(—OCN)的伸縮振動(dòng)吸收峰，917 cm-1為環(huán)氧基的伸縮振動(dòng)吸收峰[14]。隨著固化反應(yīng)的進(jìn)行，改性樹脂在2271.1 cm-1和2236.8 cm-1處以及917 cm-1處的特征吸收峰均在減弱并消失，說明反應(yīng)基團(tuán)為—OCN基和環(huán)氧基。

相對(duì)于一維紅外光譜，二維紅外光譜不僅能追蹤反應(yīng)基團(tuán)種類，還能追蹤反應(yīng)發(fā)生的溫度點(diǎn)、溫度區(qū)間、快慢程度[15-16]。圖1(b)為—OCN基升溫反應(yīng)的二維同步相關(guān)紅外光譜，可以看到反應(yīng)溫度區(qū)間約為50～215℃，在中心溫度130 ℃和180 ℃下反應(yīng)速度最快，說明反應(yīng)是分步的。圖1(c)為—OCN基團(tuán)升溫反應(yīng)的二維異步相關(guān)紅外譜，可以看到反應(yīng)分為兩步，第一步反應(yīng)區(qū)間為110～135℃，歸因于—OCN基在催化劑催化下聚合形成三嗪環(huán)；第二步反應(yīng)溫度區(qū)間為150～230 ℃，歸因于三嗪環(huán)與環(huán)氧基團(tuán)反應(yīng)生成三維交聯(lián)的惡唑烷酮[14]

(a)1D infrared spectra at 25 ℃ and 350 ℃ (b)2D synchronous correlation analysis (c)2D synchronous correlation analysis

圖2(a)為改性樹脂的非等溫DSC曲線，可以看到改性樹脂的固化反應(yīng)有兩個(gè)放熱峰，這與原位紅外檢測(cè)結(jié)果吻合。放熱峰值溫度隨升溫速率提高向高溫方向移動(dòng)，符合熱固性樹脂固化特征[11-12,14]。對(duì)DSC曲線進(jìn)行分析，可以獲取不同升溫速率下反應(yīng)的起始(Ti)、峰值(Tp)、結(jié)束(Tf)等特征溫度，分別對(duì)升溫速率進(jìn)行線性擬合，外推法可以得到，升溫速率為0時(shí)樹脂的固化特征溫度Ti、Tp1、Tp2、Tf為145.7、181.4、241、 262.5 ℃，如圖2(b)所示?？紤]到實(shí)際應(yīng)用時(shí)固化溫度不宜太高，可以根據(jù)時(shí)溫等效原理，通過降低固化溫度并延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間來達(dá)到固化需求。

(a)Non-isothermal DSC curves (b)Linear fitting lines

樹脂在固化溫度下的粘度過低且凝膠時(shí)間過長(zhǎng)，會(huì)導(dǎo)致復(fù)合材料的含膠量偏低而損失力學(xué)性能。樹脂粘度一般應(yīng)不低于1 Pa·s[17]。因此，選擇固化溫度還應(yīng)考慮樹脂在該溫度下的固化速率。

圖3(a)為樹脂的非等溫流變曲線，在2 ℃/min的升溫速率下，粘度隨溫度升高而呈指數(shù)式降低，且在135～145 ℃左右降到最低，而在165～175 ℃區(qū)間，樹脂固化且粘度急增。該樹脂在130 ℃粘度約為1 Pa·s，且凝膠時(shí)間約為90 min，而80 ℃粘度約為10 Pa·s，凝膠時(shí)間長(zhǎng)于4 h，綜合考慮樹脂粘度和固化效率，認(rèn)定130 ℃適宜作為樹脂固化起始溫度，而80 ℃適宜于熱熔膠膜的制備。

(a)Non-isothermal (b)Isothermal

綜合以上分析，初步擬定了三種固化制度，其中制度I為130 ℃/2 h+180 ℃/2 h+200 ℃/2 h；II為130 ℃/2 h+180 ℃/2 h+210 ℃/2 h；III為130 ℃/2 h+180 ℃/2 h+220 ℃/2 h，但最佳固化制度的確定，仍需參考樹脂固化后的耐熱性能和力學(xué)性能判斷。

2.2 樹脂澆鑄體的性能

表1給出了改性氰酸酯樹脂澆鑄體在I、II、III三種固化制度下力學(xué)性能。對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，隨著末段固化溫度提高，拉伸強(qiáng)度增大且斷裂伸長(zhǎng)率小幅度提高，拉伸模量輕微降低，說明材料韌性變好。彎曲和壓縮性能隨末段固化溫度提高而變化甚微，說明提高末段固化溫度有利于提升材料的韌性。因此，初步斷定制度III為該樹脂的最佳固化制度。

表1 不同固化制度下的澆鑄體的室溫力學(xué)性能

表2給出了經(jīng)固化制度III固化的改性氰酸酯樹脂澆鑄體分別在室溫、100、160 ℃條件下的力學(xué)性能。分析發(fā)現(xiàn)，隨著測(cè)試溫度提高，拉伸和彎曲強(qiáng)度變化不大，而壓縮強(qiáng)度下降顯著，與室溫相比，160 ℃時(shí)的壓縮強(qiáng)度下降了45%。由此說明，該樹脂的高溫力學(xué)性能主要取決于壓縮性能。

表2 樹脂澆鑄體的在不同溫度下的力學(xué)性能

圖4給出了制度I、II、III分別固化改性氰酸酯所得澆鑄體的DMA曲線。對(duì)比分析可知，隨著末段固化溫度提高，澆鑄體的儲(chǔ)能模量和損耗模量曲線起始下降溫度點(diǎn)逐漸增大，Tg逐漸增大。固化制度I、II、III固化所得改性氰酸酯澆鑄體的Tg分別為238.9、241.0、243.1 ℃。

圖4 固化制度I、II、III固化所得澆鑄體的DMA曲線Fig.4 DMA curves of the casting cured at regime I, II and III

由此可以說明，固化溫度提高，樹脂固化反應(yīng)更徹底，樹脂交聯(lián)密度更高，澆注體的耐熱性能逐漸變好。盡管如此，進(jìn)一步提高固化溫度對(duì)力學(xué)和耐熱性能提升的幅度并不顯著，反而增大能耗并降低設(shè)備壽命。綜合各方面因素考慮，認(rèn)為固化制度III為該樹脂的最佳固化制度。

2.3 復(fù)合材料的性能

圖5給出了改性氰酸酯/玻纖復(fù)合材料和環(huán)氧胺酚醛/玻纖復(fù)合材料的DMA曲線。對(duì)比分析可知，改性氰酸酯/玻纖復(fù)合材料的Tg約為235 ℃，而環(huán)氧胺酚醛/玻纖復(fù)合材料的Tg約為110 ℃，改性氰酸酯/玻纖復(fù)合材料的耐熱性能遠(yuǎn)高于普通環(huán)氧胺酚醛/玻纖復(fù)合材料。

圖5 改性氰酸酯/玻纖復(fù)合材料和環(huán)氧酚醛/玻纖復(fù)合材料的DMA對(duì)比曲線Fig.5 DMA comparison curves of the modified cyanate/glass fiber composite and the epoxy amine phenolic/glass fiber composites

圖6為改性氰酸酯/玻纖(MCE)與環(huán)氧胺酚醛/玻纖復(fù)合材料(EPFQ)分別在常溫和160 ℃下的力學(xué)性能，其中復(fù)合材料的樹脂含量約為28%。室溫下，改性氰酸酯/玻纖復(fù)合材料的拉伸和彎曲強(qiáng)度均在525 MPa以上，壓縮強(qiáng)度在400 MPa以上(見圖6(a))，而在160 ℃下，其拉伸和彎曲強(qiáng)度均仍保持在525 MPa以上，但壓縮強(qiáng)度下降至250～300 MPa。對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，環(huán)氧胺酚醛/玻纖復(fù)合材料室溫力學(xué)性能與改性氰酸酯/玻纖復(fù)合材料的力學(xué)性能相當(dāng)，而160 ℃下所有力學(xué)性能均顯著下降，低至75 MPa以下。此外，兩種復(fù)合材料的室溫下彈性模量差別不大，但是環(huán)氧胺酚醛/玻纖復(fù)合材料在160 ℃下模量下降十分顯著(見圖6(b))。兩種復(fù)合材料的室溫下剪切性能相當(dāng)，均在30 MPa以上，但160 ℃下改性氰酸酯/玻纖復(fù)合材料剪切性能仍保持在20 MPa以上，而環(huán)氧胺酚醛/玻纖復(fù)合材料剪切性能下降至約2 MPa。

(a)Mechanical strength (b)Modulus (c)Shear strength

圖7給出了兩種復(fù)合材料分別在室溫和160 ℃下的拉伸殘樣。對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，室溫下兩種復(fù)合材料破壞形式均為纖維斷裂。而在160 ℃下，改性氰酸酯/玻纖復(fù)合材料斷裂形式仍然為纖維斷裂，而環(huán)氧胺酚醛/玻纖復(fù)合材料主要表現(xiàn)為層間開裂，此現(xiàn)象與160 ℃下兩者力學(xué)性能的顯著差異對(duì)應(yīng)。

圖7 室溫和160 ℃下改性氰酸酯/玻纖和環(huán)氧胺酚醛/玻纖復(fù)合材料破壞形式對(duì)比圖Fig.7 Comparison of failure patterns of the modified cyanate/glass fiber and the epoxy amine phenolic/glass fiber composites at room temperature and 160 ℃

不難判斷出，兩者復(fù)合材料在耐熱性能上的顯著差異，是造成兩者在高溫下力學(xué)性能差距顯著的主要原因。在此很好解釋了改性氰酸酯/玻纖復(fù)合材料在160 ℃下仍然以纖維斷裂為主，而在環(huán)氧胺酚醛/玻纖復(fù)合材料的力學(xué)性能明顯好于普通環(huán)氧胺酚醛/玻纖復(fù)合材料。說明改性氰酸酯/玻纖復(fù)合材料更適合于制備高強(qiáng)耐高溫復(fù)合材料增強(qiáng)件。

2.4 界面性能

改性氰酸酯/玻纖復(fù)合材料和天然橡膠的材料表面極性不同，兩者界面相容性也有差異。圖8分別給出了硫化天然橡膠和改性氰酸酯/玻纖復(fù)合材料的接觸角測(cè)試圖，測(cè)得兩者的接觸分別為104°和96°，說明氰酸酯/玻纖復(fù)合材料的極性大于硫化天然橡膠，在進(jìn)行兩者界面粘接，必須引入界面膠粘劑。

(a)Vulcanized natural rubber (b)Modified cyanate/fiberglass composite

此外，固化后的氰酸酯/玻纖復(fù)合材料表面光滑(圖9(a))，為了增大其與天然橡膠的界面粘接力，需要對(duì)其表面噴砂，使其粗糙化[18]，如圖9(b)所示，噴砂后的表面凹凸不平，部分纖維裸露，這些凹坑和凸起可以作為物理鉚接點(diǎn)，增大復(fù)合材料與橡膠的界面粘合力。

(a)Before sand blasting (b)After sand blasting

界面粘接性能與材料表面極性、粗糙度有關(guān)，還與膠粘劑種類、基材種類和耐熱性有關(guān)。在模壓成型方式條件下，七種熱硫化膠粘劑分別用于兩種復(fù)合材料與硫化天然橡膠的界面熱粘接。圖10對(duì)比了兩種復(fù)合材料分別與硫化天然橡膠的界面熱粘接性能。與傳統(tǒng)的環(huán)氧胺酚醛/玻纖復(fù)合材料相比，改性氰酸酯/玻纖復(fù)合材料與硫化天然橡膠的界面熱粘接性能更出色，其中粘接強(qiáng)度最大高出25%。由于兩種材料極性相近且處理?xiàng)l件相同，那么界面的熱粘接性能則與材料的耐熱性能有關(guān)，環(huán)氧酚醛/玻纖復(fù)合材料的耐熱性差，在熱硫化粘接時(shí)，界面處的樹脂與纖維因熱膨脹內(nèi)應(yīng)力而發(fā)生布局脫離而產(chǎn)生缺陷，當(dāng)界面受到剪切應(yīng)力作用時(shí)，這些缺陷會(huì)誘發(fā)界面破壞，導(dǎo)致粘接強(qiáng)度下降。

圖10 膠粘劑種類對(duì)改性氰酸酯/玻纖和環(huán)氧胺酚醛/玻纖復(fù)合材料的界面粘接性能影響Fig.10 Influence of adhesive types on the interfacial bonding properties of the modified cyanate/ glass fiber and the epoxy amine phenolic/glass fiber composites

此外，Thinkbond 11/26、Thinkbond 11/27、Poly8 13/821、Poly 813/823膠粘劑組合對(duì)改性氰酸酯/玻纖復(fù)合材料的界面剪切強(qiáng)度均大于5.0 MPa，其中Poly 813/823組合的界面強(qiáng)度接近7.0 MPa，顯著超過了設(shè)計(jì)指標(biāo)4.5 MPa，破壞形式均為界面破壞，粘接性能與Chemlok 205/220組合相當(dāng)，可以相互替代。

除了材料耐熱性、膠粘劑種類，成型方式對(duì)界面剪切強(qiáng)度影響也很大。針對(duì)Chemlok 205/220、Thinkbond 11/26、Thinkbond 11/27、Poly 813/821、Poly 813/823膠粘劑組合，采用兩種成型方式，對(duì)界面剪切強(qiáng)度進(jìn)行了評(píng)價(jià)，如圖11所示。

圖11 成型方式對(duì)改性氰酸酯/玻纖復(fù)合材料的界面粘接性能影響Fig.11 Influence of processing methods on the interfacial bonding property of the modified cyanate/ glass fiber composite

對(duì)比分析可知，注射成型法比模壓成型法所得到的改性氰酸酯/玻纖復(fù)合材料與硫化天然橡膠的界面強(qiáng)度要高得多。其中，Chemlok 205/220、Thinkbond 11/27、Poly 813/823膠粘劑組合所得粘接界面剪切強(qiáng)度高達(dá) 7.0 MPa以上，分別比模壓法高出14.4%、18.1%、30%。注射法相比于模壓法，成型過程中橡膠與復(fù)合材料界面處壓力更高且受壓更均勻，更有利于橡膠熔體流動(dòng)以及界面處的氣泡排除，減少界面處缺陷產(chǎn)生。

綜合而言，不管從材料種類還是成型方法，Chemlok 205/220、Thinkbond 11/27、Poly 813/823膠粘劑組合分別對(duì)改性氰酸酯/玻纖復(fù)合材料和天然橡膠的界面熱粘接性能相當(dāng)，且界面粘接強(qiáng)度高，滿足設(shè)計(jì)需求。

3 結(jié)論

(1)環(huán)氧改性氰酸酯的固化為分步進(jìn)行，低溫反應(yīng)為氰酸酯基團(tuán)自聚合形成三嗪環(huán)，高溫反應(yīng)為惡唑烷酮三維交聯(lián)體的形成，樹脂最佳固化制度為130 ℃/2 h+180 ℃/2 h+220 ℃/2 h。

(2)改性氰酸酯澆注體的室溫力學(xué)性能為拉伸強(qiáng)度66.4 MPa，模量3.25 GPa，斷裂伸長(zhǎng)率 2.3%；彎曲強(qiáng)度103.5 MPa，模量3.1 GPa；壓縮強(qiáng)度176.2 MPa，模量3.3 GPa，Tg可達(dá)243.1 ℃。160 ℃下拉伸、彎曲、壓縮強(qiáng)度的保持率為100%、 95.5%、54.6%，改性氰酸酯的高溫力學(xué)性能由壓縮強(qiáng)度決定。

(3)含膠量為28%的復(fù)合材料的室溫拉伸和彎曲強(qiáng)度均在525 MPa以上，160 ℃下強(qiáng)度保持率約100%；室溫壓縮強(qiáng)度高于400 MPa，160 ℃下降至250～300 MPa；室溫層間剪切強(qiáng)度大于30 MPa 160 ℃下仍大于20 MPa，Tg超過235 ℃，復(fù)合材料的高溫力學(xué)性能由壓縮強(qiáng)度決定，力學(xué)性能顯著優(yōu)于普通環(huán)氧胺酚醛/玻纖體系。

(4)改性氰酸酯/玻纖復(fù)合材料與天然橡膠的界面熱硫化粘接性能與復(fù)合材料耐熱性、膠粘劑種類、成型方式等因素有關(guān)，采用注射成型法且選擇耐熱性好的復(fù)合材料，界面粘接性能最佳，Chemlok 205/220、Thinkbond 11/27、Poly 813/823膠粘劑組合膠粘劑對(duì)改性氰酸酯/玻纖復(fù)合材料和天然橡膠的界面熱粘接性能最出色。