氰酸酯树脂复合材料的制备方法与流程

文档序号:11271356阅读:429来源:国知局

本发明涉及一种高分子复合材料领域,具体地说是一种耐光照老化性能氰酸酯树脂复合材料的制备方法。



背景技术:

众所周知,氰酸酯树脂具有良好的力学性能,介电性能,耐热性能等,它与酚醛树脂,环氧树脂,双马来酰亚胺树脂共同构成四大高性能树脂基体材料。因其突出的介电性能,介电常数(2.8-3.2),介电损耗(0.002-0.008),可以用于结构材料、透波材料、介电功能材料等,应用于航空航天、电子信息等领域。但是,目前氰酸酯树脂存在工艺性差、韧性差、适用期及储存期短、硬度差、耐磨性差等不足。尤其是长期在阳光下曝晒,加速树脂的老化。

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,提供一种氰酸酯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:一种氰酸酯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份氰酸酯树脂、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氰酸酯树脂组合物,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。

所述的氰酸酯树脂为双酚a型氰酸酯树脂、双酚e型氰酸酯树脂、双酚f型氰酸酯树脂、双酚m型氰酸酯树脂、双环戊二烯型氰酸酯树脂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。

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,

双酚a型氰酸酯树脂80重量份;

抗氧剂10100.2重量份;

抗氧剂1680.2重量份;

uv-90.4重量份;

聚芳醚酮6重量份;

kh5600.5重量份;

气相二氧化硅1.5重量份。

将80份双酚a型氰酸酯树脂、6份聚芳醚酮,在180℃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190℃/3h,然后冷却,脱模,即得一种耐光照老化性能的氰酸酯树脂复合材料。同时,将树脂组合物倒入平板模具,放入烘箱,固化工艺为190℃/3h,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2.9gpa,弯曲强度为97mpa,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,

双酚a型氰酸酯树脂80重量份;

抗氧剂10760.2重量份;

抗氧剂1680.2重量份;

uv-3270.4重量份;

聚芳醚砜6重量份;

kh5500.5重量份;

气相二氧化硅1.5重量份。

将80份双酚a型氰酸酯树脂、6份聚芳醚砜,在180℃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190℃/3h,然后冷却,脱模,即得一种耐光照老化性能的氰酸酯树脂复合材料。同时,将树脂组合物倒入平板模具,放入烘箱,固化工艺为190℃/3h,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3gpa,弯曲强度为92mpa,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,

双酚a型氰酸酯树脂80重量份;

聚芳醚砜6重量份;

kh5500.5重量份;

气相二氧化硅1.5重量份。

将80份双酚a型氰酸酯树脂、6份聚芳醚砜,在180℃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190℃/3h,然后冷却,脱模,即得一种耐光照老化性能的氰酸酯树脂复合材料。同时,将树脂组合物倒入平板模具,放入烘箱,固化工艺为190℃/3h,固化纯树脂样板进行性能测试。

测试结果:拉伸强度为60mpa,拉伸模量为3.3gpa,弯曲强度为105mpa,弯曲模量为3.2gpa,耐光性等级为3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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