Page 53 - 《精细化工》2022年第12期

第 12 期 牛永安，等: 磷酸铝表面修饰及增强双马来酰亚胺复合材料 ·2419·

偶联反应的活性位点。在表面修饰后 m-LAP 的 FTIR （JCPDS No. 10-0423）一致，分别对应于六方晶系
−1
谱图中，1633 cm 处的吸收峰为 C==C 键的伸缩振 AlPO 4 的(100)、(102)、(110)、(114)、(212)和(206)
−1
动，1716 cm 处出现 C==O 键的伸缩振动吸收峰 [11] ， 晶面。LAP 和 m-LAP 样品的衍射峰位置并未发生明
说明经过两步表面修饰在 LAP 表面成功接枝了马来 显变化，说明两步修饰法的反应条件较温和，未使
酰亚胺基团。在 m-LAP 改性 BMI 树脂固化过程中， LAP 产生晶型转变。
马来酰亚胺基团能参与 BMI 树脂的固化反应形成化
学键合，有利于提高二者的界面结合。

图 2 表面修饰前后 LAP 的 XRD 谱图
Fig. 2 XRD patterns of LAP before and after surface
modification

图 1 表面修饰前后 LAP 的 FTIR 谱图 LAP 表面修饰反应机理可以归纳为图 3。首先，
Fig. 1 FTIR spectra of LAP before and after surface [12]
modification LAP 表面的羟基与 APTES 发生取代反应 ，形成
含端氨基的 LAP 接枝产物。然后，与 MA 经过开环
图 2 为修饰前后 LAP 的 XRD 谱图。LAP 和 成酸、脱水缩合和亚胺化反应 [13] ，在 LAP 表面形成
m-LAP 样品在 2θ=20.80°、26.44°、36.32°、49.64°、 了端马来酰亚胺基团，使 m-LAP 获得较高化学反应
59.56°、67.84°处均有明显的衍射峰，与标准卡片 活性与交联能力。

图 3 LAP 表面修饰反应机理
Fig. 3 Reaction mechanism of surface modification of LAP

2.2 复合材料的力学性能
为了研究 m-LAP 与 BMI 树脂的界面结合情况，
采用 SEM 分析了 m-LAP/BMI 复合材料的弯曲断面
形貌，结果如图 4 所示。由图 4 可知，m-LAP 与 BMI
基体形成了连续过渡相，裂纹呈现围绕 m-LAP 放射
状延伸。结合 m-LAP 的表面修饰机理，m-LAP 与
BDM 有相同结构，易与树脂交联固化形成复合相，
有助于改善 m-LAP 与 BMI 树脂的相容性，提高了
m-LAP 与 BMI 树脂的界面结合强度，增加界面脱
黏难度。在 m-LAP/BMI 复合材料断裂过程中，

裂纹扩展会受到分散于树脂中 m-LAP 复合相的阻 a—p-BMI; b—m-LAP/BMI-1.0; c—m-LAP/BMI-2.0; d—m-LAP/BMI-3.5
碍而使断裂方向发生偏转 [14-15] ，因而呈现放射状 图 4 p-BMI 和 m-LAP/BMI 复合材料的弯曲断面的 SEM 图
Fig. 4 SEM images of bending sections of p-BMI and
裂纹。 m-LAP/BMI composites