本發(fā)明涉及復(fù)合材料隔熱，尤其是涉及一種高強高韌隔熱用苯并噁嗪樹脂基熱熔預(yù)浸料及其制備方法、苯并噁嗪樹脂基復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、由于飛行器減重的需要，在傳統(tǒng)的玻璃纖維/酚醛復(fù)合材料之后，中低密度的酚醛樹脂基復(fù)合材料逐步應(yīng)用在新一代高超聲速彈道導(dǎo)彈的熱防護體系中。目前，常用的隔熱用輕質(zhì)復(fù)合材料主要以酚醛樹脂為基體，酚醛樹脂為縮合反應(yīng)，存在固化物脆性大，產(chǎn)品輕度低的問題。雖然通過各種韌性酚醛樹脂的手段提高其復(fù)合材料的韌性，但強度問題仍未解決。

2、專利cn?109721762公開了一種樹脂基熱防隔熱復(fù)合材料及其制備方法，在熱熔預(yù)浸料成型工藝基礎(chǔ)上，通過添加體積受熱膨脹的自膨脹填料組員，降低材料密度，但是該方法采用閉模成型，對模具要求較高，且獲得的復(fù)合材料力學(xué)強度較低。專利cn111574808公開了一種輕質(zhì)隔熱復(fù)合材料及其制備方法，采用酚醛樹脂基體，輕質(zhì)纖維與玻璃空氣微球制備低密度預(yù)浸料及復(fù)合材料，但是該復(fù)合材料密度較高(0.7-1.3g/cm3)，且強度性能不高。

3、因此，針對上述問題本發(fā)明急需提供一種高強高韌隔熱用苯并噁嗪樹脂基熱熔預(yù)浸料及其制備方法、苯并噁嗪樹脂基復(fù)合材料及其制備方法。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種高強高韌隔熱用苯并噁嗪樹脂基熱熔預(yù)浸料及其制備方法、苯并噁嗪樹脂基復(fù)合材料及其制備方法，通過高強高韌隔熱用苯并噁嗪樹脂基熱熔預(yù)浸料制備方法的提出，解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的常用的隔熱用輕質(zhì)復(fù)合材料主要以酚醛樹脂為基體，酚醛樹脂為縮合反應(yīng)，存在固化物脆性大，產(chǎn)品強度低的技術(shù)問題。

2、本發(fā)明提供的一種高強高韌隔熱用苯并噁嗪樹脂基熱熔預(yù)浸料的制備方法，包括以下步驟：

3、將熱熔苯并噁嗪樹脂加熱，熔融后，加入環(huán)氧封端有機硅和低密度填料，攪拌均勻后，獲得混料；

4、將混料制成膠膜；

5、將膠膜與輕質(zhì)纖維增強材料疊層設(shè)置，熱壓復(fù)合，獲得苯并噁嗪樹脂基熱熔預(yù)浸料。

6、優(yōu)選地，環(huán)氧封端有機硅添加量為熱熔苯并噁嗪樹脂質(zhì)量的15％-45％。

7、優(yōu)選地，低密度填料的添加量為所述熱熔苯并噁嗪樹脂質(zhì)量的50％-70％。

8、優(yōu)選地，增強材料為石英纖維氈、玄武巖纖維氈、石英纖維布、高硅氧纖維布、無堿玻璃纖維布、石英纖維和芳綸纖維編織的混編布、玻璃纖維和芳綸纖維編織的混編布、石英纖維和芳砜綸纖維編織的混編布中的一種。

9、優(yōu)選地，低密度填料包括空心玻璃微珠、膨脹微珠、或酚醛微球中的至少一種。

10、優(yōu)選地，采用熱熔涂膜機將混料涂覆成厚度均勻的膠膜，涂膜溫度為70-90℃，并通過調(diào)整輥子間隙和涂膜速度，控制膠膜面密度，涂膜速度為5-10m/min。

11、優(yōu)選地，采用熱熔預(yù)浸機的復(fù)合生產(chǎn)裝置進行熱壓復(fù)合，壓輥溫度為90-120℃，復(fù)合速度為5-10m/min。

12、本發(fā)明還提供了一種基于如上述中任一項所述的高強高韌隔熱用苯并噁嗪樹脂基熱熔預(yù)浸料的制備方法獲得的苯并噁嗪樹脂基熱熔預(yù)浸料。

13、本發(fā)明還提供了一種苯并噁嗪樹脂基復(fù)合材料制備方法，將如上述所述的苯并噁嗪樹脂基熱熔預(yù)浸料固化成型，其中，固化過程包括：

14、以30℃/h的升溫速率升溫至100℃，保溫2h；

15、以20℃/h的升溫速率升溫至130℃，壓力為(0.3-1.5)mpa，保溫1.5h；

16、以10℃/h的升溫速率升溫至180℃，壓力為(0.3-1.5)mpa，保溫10h。

17、本發(fā)明還提供了一種基于如上述所述的苯并噁嗪樹脂基復(fù)合材料制備方法獲得的苯并噁嗪樹脂基復(fù)合材料。

18、本發(fā)明提供的一種高強高韌隔熱用苯并噁嗪樹脂基熱熔預(yù)浸料及其制備方法、苯并噁嗪樹脂基復(fù)合材料及其制備方法與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下進步：

19、1、本發(fā)明提出的高強高韌隔熱用苯并噁嗪樹脂基熱熔預(yù)浸料的制備方法，通過引入輕質(zhì)纖維增強材料和低密度填料，顯著降低苯并噁嗪樹脂基復(fù)合材料的密度，同時具有低導(dǎo)熱性的顯著特點，再有采用熱熔苯并噁嗪為樹脂基體，相比酚醛體系，復(fù)合材料的強度得到顯著提升，實現(xiàn)高強度目標(biāo)，引入環(huán)氧封端有機硅，調(diào)控復(fù)合材料整體的韌性，不僅降低了苯并噁嗪的固化溫度，同時實現(xiàn)了復(fù)合材料韌性的提升，實現(xiàn)了高韌性的目標(biāo)。

20、2、本發(fā)明提出的高強高韌隔熱用苯并噁嗪樹脂基熱熔預(yù)浸料的制備方法，通過采用熱熔法制備預(yù)浸料，可更精確的控制預(yù)浸料的樹脂含量，具有預(yù)浸料制備工藝簡單，生產(chǎn)效率高，獲得的復(fù)合材料強度和韌性雙高的優(yōu)點。

21、3、本發(fā)明的環(huán)氧封端有機硅的添加量可選范圍較廣，優(yōu)選地，韌性調(diào)控劑環(huán)氧封端有機硅的添加量為所述熱熔苯并噁嗪樹脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)的15％-45％，采用該添加比例時，苯并噁嗪樹脂基復(fù)合材料的力學(xué)強度和韌性有較高的提升。

22、4、本發(fā)明的低密度填料的添加量可選范圍較廣，優(yōu)選地，低密度功能填料的添加量為熱熔苯并噁嗪樹脂質(zhì)量的50％-70％。研究發(fā)現(xiàn)，低密度功能填料含量高于70％后，分散性下降，混合不均勻，涂膜工藝性變差；低密度功能填料添加量低于50％時，復(fù)合材料密度較高，達不到降低密度的顯著效果。

技術(shù)特征：

1.一種高強高韌隔熱用苯并噁嗪樹脂基熱熔預(yù)浸料的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強高韌隔熱用苯并噁嗪樹脂基熱熔預(yù)浸料的制備方法，其特征在于：環(huán)氧封端有機硅添加量為熱熔苯并噁嗪樹脂質(zhì)量的15％-45％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強高韌隔熱用苯并噁嗪樹脂基熱熔預(yù)浸料的制備方法，其特征在于：低密度填料的添加量為所述熱熔苯并噁嗪樹脂質(zhì)量的50％-70％。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強高韌隔熱用苯并噁嗪樹脂基熱熔預(yù)浸料的制備方法，其特征在于：增強材料為石英纖維氈、玄武巖纖維氈、石英纖維布、高硅氧纖維布、無堿玻璃纖維布、石英纖維和芳綸纖維編織的混編布、玻璃纖維和芳綸纖維編織的混編布、石英纖維和芳砜綸纖維編織的混編布中的一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強高韌隔熱用苯并噁嗪樹脂基熱熔預(yù)浸料的制備方法，其特征在于：低密度填料包括空心玻璃微珠、膨脹微珠、或酚醛微球中的至少一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強高韌隔熱用苯并噁嗪樹脂基熱熔預(yù)浸料的制備方法，其特征在于：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強高韌隔熱用苯并噁嗪樹脂基熱熔預(yù)浸料的制備方法，其特征在于：

8.一種基于如權(quán)利要求1-7中任一項所述的高強高韌隔熱用苯并噁嗪樹脂基熱熔預(yù)浸料的制備方法獲得的苯并噁嗪樹脂基熱熔預(yù)浸料。

9.一種苯并噁嗪樹脂基復(fù)合材料制備方法，其特征在于：將如權(quán)利要求8所述的苯并噁嗪樹脂基熱熔預(yù)浸料固化成型，其中，固化過程包括：

10.一種基于如權(quán)利要求9所述的苯并噁嗪樹脂基復(fù)合材料制備方法獲得的苯并噁嗪樹脂基復(fù)合材料。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種高強高韌隔熱用苯并噁嗪樹脂基熱熔預(yù)浸料及其制備方法、苯并噁嗪樹脂基復(fù)合材料及其制備方法；包括以下步驟：將熱熔苯并噁嗪樹脂加熱，熔融后，加入環(huán)氧封端有機硅和低密度填料，攪拌均勻后，獲得混料；將混料制成膠膜；將膠膜與輕質(zhì)纖維增強材料疊層設(shè)置，熱壓復(fù)合，獲得苯并噁嗪樹脂基熱熔預(yù)浸料；通過高強高韌隔熱用苯并噁嗪樹脂基熱熔預(yù)浸料制備方法的提出，解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的常用的隔熱用輕質(zhì)復(fù)合材料主要以酚醛樹脂為基體，酚醛樹脂為縮合反應(yīng)，存在固化物脆性大，產(chǎn)品強度低的技術(shù)問題。

技術(shù)研發(fā)人員：步同安,高亞男,楊家樂,安紅匣,張晶,張旭亮,蘇宏靜
受保護的技術(shù)使用者：北京玻鋼院復(fù)合材料有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/12