双马来酰亚胺树脂复合材料的制备方法与流程

文档序号:11277729阅读:794来源:国知局

本发明涉及一种高分子复合材料领域,具体地说是一种双马来酰亚胺树脂复合材料的制备方法。



背景技术:

众所周知,双马来酰亚胺树脂以其优异的耐湿热性、吸湿性低、耐辐射、阻燃性,优异的机械性能等特点,被广泛应用于航空航天、电子、轨道交通灯等领域。诸多优点的同时,也存在诸多不足,固化温度高、脆性大、尺寸稳定性差、硬度低等问题,一般需要改性。常用的改性方法有烯丙基化合物改性、芳香二元胺改性、环氧树脂改性、氰酸酯树脂改性、热塑性树脂改性和添加无机填料改性等。

紫外线吸收剂是一种能够抑制或减弱光对塑料的降解作用,提高塑胶原料耐光性的物质,而它们大多数能吸收紫外线。太阳光中的紫外线是对高分子材料产生老化作用的主要原因。紫外线虽然仅占阳光的5%左右,但是能量却很大,其能量足以破坏聚合物的化学键,使其分子链断裂、交联,致使其力学性能发生恶变,同时,它的颜色也发生变化。

抗氧剂的作用是消除自由基,或者促使氢过氧化物的分解,阻止链式反应的进行。有机化合物的热氧化过程是一系列的自由基链式反应,在热、光或氧的作用下,有机分子的化学键发生断裂,生成活泼的自由基和氢过氧化物。氢过氧化物发生分解反应,也生成烃氧自由基和羟基自由基。这些自由基可以引发一系列的自由基链式反应,导致有机化合物的结构和性质发生根本变化。



技术实现要素:

本发明的目的就是为了克服上述现有的技术不足,提供一种双马来酰亚胺树脂复合材料的制备方法,所生产的复合材料热稳定性、韧性、耐湿热性、耐光照老化等综合性能显著提高。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是:一种双马来酰亚胺树脂复合材料的制备方法,其特征在于包括如下步骤:按重量份计,将50~100份双马来酰亚胺树脂、20~100份烯丙基类化合物、1~30份增韧剂,在50~200℃下搅拌,熔解分散均匀后,降温到70~150℃,加入0.1~10份抗氧剂、0.1~20份紫外光吸收剂,熔解分散均匀后,降温到70~150℃,加入0.1~10份偶联剂、0.1~10份触变剂,分散均匀后,得到一种耐光照老化性能的双马来酰亚胺树脂组合物,将树脂组合物进行涂膜工序、与纤维复合工序),固化后得到一种耐光照老化性能的复合材料。

所述的双马来酰亚胺树脂为4,4,-二苯甲烷双马来酰亚胺、n,n-间苯撑双马来酰亚胺、4,4,-二苯醚双马来酰亚胺、4,4,-二苯砜双马来酰亚胺中的一种或其任意比例的混合物。

所述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、或与抗氧剂168的复配物中的一种。

所述的增韧剂为聚芳醚酮、聚芳醚砜、聚醚酰亚胺、聚苯醚、聚苯硫醚、丁晴橡胶、聚碳酸酯中的一种或其任意比例的混合物。

所述的紫外线吸收剂为uv-328、uv-327、uv-531、uv-9、uv-o、uv-p一种或其任意比例的混合物。

所述的偶联剂为kh550、kh560中的一种或其任意比例的混合物。

所述的纤维为碳纤维、玻璃纤维、石英纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维中的一种或其任意搭配的混编织物。

所述的触变剂为气相二氧化硅、有机膨润土、氢化蓖麻油、聚酰胺蜡中的一种或几种。

所述的烯丙基类化合物为二烯丙基双酚a、二烯丙基双酚a醚、二烯丙基双酚s中的一种或其任意比例的混合物。

本发明的有益效果是,制备的复合材料具有更好的耐光照老化特性,具有良好的工艺性,可以进行涂膜及复合工艺,来制备预浸料,制备工艺简单、生产成本低。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明做进一步详细说明。

实施例1:

按下述配方备料,

4,4,-二苯甲烷双马来酰亚胺80质量份;

二烯丙基双酚a60质量份;

抗氧剂10100.2质量份;

抗氧剂1680.2质量份;

uv-90.4质量份;

聚芳醚酮6质量份;

kh5600.5质量份;

气相二氧化硅1.5质量份。

将80份4,4,-二苯甲烷双马来酰亚胺、60份二烯丙基双酚a、6份聚芳醚酮,在150℃下搅拌,待熔解分散均匀后,降温到110℃,加入0.2份抗氧剂1010、0.2份抗氧剂168、0.4份uv-9,熔解分散均匀后,降温到80℃,加入0.5份kh560,1.5份气相二氧化硅,待分散均匀后,将混合完的树脂直接倒入涂膜机的胶槽中,进行涂膜工序,然后在复合机上进行复合工序,将树脂与纤维结合,得到预浸料。将预浸料裁剪、铺层,放入热压罐进行升温固化,固化工艺为180℃/1h+210℃/2h+230℃/4h,然后冷却,脱模,即得一种耐光照老化性能的双马来酰亚胺树脂复合材料。同时,将树脂组合物倒入平板模具,放入烘箱,固化工艺为180℃/1h+210℃/2h+230℃/4h,固化纯树脂样板进行性能测试。

测试结果:拉伸强度为55mpa,拉伸模量为2.8gpa,弯曲强度为85mpa,弯曲模量为3.1gpa,耐光性等级为4级。

实施例2:

按下述配方备料,

4,4,-二苯甲烷双马来酰亚胺80质量份;

二烯丙基双酚a50质量份;

二烯丙基双酚s醚10质量份;

抗氧剂10760.2质量份;

抗氧剂1680.2质量份;

uv-3270.4质量份;

聚芳醚砜6质量份;

kh5500.5质量份;

气相二氧化硅1.5质量份。

将80份4,4,-二苯甲烷双马来酰亚胺、50份二烯丙基双酚a、10份二烯丙基双酚s醚、6份聚芳醚砜,在150℃下搅拌,待熔解分散均匀后,降温到110℃,加入0.2份抗氧剂1076、0.2份抗氧剂168、0.4份uv-327,熔解分散均匀后,降温到80℃,加入0.5份kh550、1.5份气相二氧化硅,待分散均匀后,将混合完的树脂直接倒入涂膜机的胶槽中,进行涂膜工序,然后在复合机上进行复合工序,将树脂与纤维结合,得到预浸料。将预浸料裁剪、铺层,放入热压罐进行升温固化,固化工艺为180℃/1h+210℃/2h+230℃/4h,然后冷却,脱模,即得一种耐光照老化性能的双马来酰亚胺树脂复合材料。同时,将树脂组合物倒入平板模具,放入烘箱,固化工艺为180℃/1h+210℃/2h+230℃/4h,固化纯树脂样板进行性能测试。

测试结果:拉伸强度为53mpa,拉伸模量为2.9gpa,弯曲强度为83mpa,弯曲模量为3gpa,耐光性等级为4级。

对比例3:

按下述配方备料,

4,4,-二苯甲烷双马来酰亚胺80质量份;

二烯丙基双酚a60质量份;

聚芳醚砜6质量份;

kh5500.5质量份;

气相二氧化硅1.5质量份。

将80份4,4,-二苯甲烷双马来酰亚胺、60份二烯丙基双酚a、6份聚芳醚砜,在150℃下搅拌,待熔解分散均匀后,降温到80℃,加入0.5份kh550、1.5份气相二氧化硅,待分散均匀后,将混合完的树脂直接倒入涂膜机的胶槽中,进行涂膜工序,然后在复合机上进行复合工序,将树脂与纤维结合,得到预浸料。将预浸料裁剪、铺层,放入热压罐进行升温固化,固化工艺为180℃/1h+210℃/2h+230℃/4h,然后冷却,脱模,即得一种耐光照老化性能的双马来酰亚胺树脂复合材料。同时,将树脂组合物倒入平板模具,放入烘箱,固化工艺为180℃/1h+210℃/2h+230℃/4h,固化纯树脂样板进行性能测试。

测试结果:拉伸强度为59mpa,拉伸模量为3.4gpa,弯曲强度为95mpa,弯曲模量为3.1gpa,耐光性等级为3.5级。

从实施例1、2与对比例3的对比可以看出,加入抗氧剂及紫外线吸收剂,树脂体系的耐光照老化性能明显提高,但复合材料的力学性能略有下降。

本发明的实施例各原料的选择及使用量,可以在发明内容部分所限定的范围内选用。

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