聚酰亚胺纤维双马来酰亚胺树脂复合材料及其制备方法

聚酰亚胺纤维双马来酰亚胺树脂复合材料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种聚酰亚胺纤维双马来酰亚胺树脂复合材料及其制备方法，聚酰亚胺纤维双马来酰亚胺树脂复合材料包含有55％～65％重量含量的聚酰亚胺纤维和35％～45％重量含量的双马来酰亚胺树脂。制备步骤主要为预浸料的制备、预浸料的铺贴、预制体的固化以及候处理等。同时该种聚酰亚胺纤维增强的双马来酰亚胺树脂基复合材料具有优良的电性能，较强的力学性能，较低的密度和优异的耐高低温性能。
【专利说明】
聚酰亚胺纤维双马来酰亚胺树脂复合材料及其制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及高分子复合材料领域，尤其涉及一种聚酰亚胺纤维增强双马来酰亚胺树脂及复合材料领域。
【背景技术】
[0002]聚酰亚胺纤维是一种耐热等级高、综合性能优良的有机纤维，是当前高技术纤维的重要品种之一。聚酰亚胺纤维具有优异的耐温性，热分解温度大于500°C，在_200°C至300°C能长期使用;具有很高的耐辐照性能，是一种无毒的自熄性聚合物纤维;具有良好的介电性能，介电常数为3.4左右，介电损耗为10-3，介电强度为100至300KV/mm;具有良好的力学性能，其弹性模量可达到200Gpa;同时聚酰亚胺纤维的密度小于碳纤维和芳纶纤维，也是一种新型的性能优异的增强材料。
[0003]纤维增强复合材料是把强化纤维浸渍在基体树脂中然后在经固化处理而制成的产品，是一种高性能复合材料。目前常用的有碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料或芳纶纤维复合材料，但这些材料很难满足在航空航天、舰艇船舶、医疗器械等特殊领域对材料的重量、耐高温、耐辐射及阻燃等方面的更高要求，聚酰亚胺纤维及复合材料在这些方面确有其独特的优势。

【发明内容】

[0004]本发明公开了一种聚酰亚胺纤维双马来酰亚胺树脂复合材料，该聚酰亚胺纤维双马来酰亚胺树脂复合材料包含有55 %?65 %重量含量的聚酰亚胺纤维和35 %?45 %重量含量的双马来酰亚胺树脂。
[0005]在以上技术方案的基础上，可以采取进一步的优化方案，聚酰亚胺纤维为聚酰亚胺长丝、聚酰亚胺短切纱及其织物中的一种。
[0006]与此同时，实施例还公开了一种聚酰亚胺纤维双马来酰亚胺树脂复合材料的制备方法，主要包括以下步骤:
[0007](I)将双马来酰亚胺树脂加热至熔融状态后，倒入热熔胶膜机胶槽，通过涂膜机将熔融双马来酰亚胺树脂均匀地涂覆到离型纸上，盖上PE膜后收卷，得到双马来酰亚胺树脂膜；
[0008](2)取两张步骤(I)制得的双马来酰亚胺树脂膜并分别揭去覆盖膜，将聚酰亚胺纤维引出并预热后与揭去覆盖膜的双马来酰亚胺树脂膜一同进入复合预浸区进行含浸处理，聚酰亚胺纤维夹在两双马来酰亚胺树脂膜含有树脂的面之间，含浸后去除上表面的离型纸，覆盖上PE膜后收卷，得到一种聚酰亚胺纤维双马来酰亚胺树脂预浸料。
[0009](3)然后根据实际需要，在不同的模具上对步骤(2)所得的聚酰亚胺纤维双马来酰亚胺树脂预浸料进行铺贴设计，获得所需材料的预制体。
[0010](4)将步骤(3)所得的预制体放入高温固化设备，首先在116°C?119°C下预固化30min，接着在148°C?150°C下低温固化60min，然后在189°C?191°C下高温固化30min，接着在237°C?239°C下高温后固化30min，最后冷却至室温将材料取出。
[0011](5)根据实际需要，对材料进行切割、钻孔、打磨、喷漆等候处理。
[0012]进一步地，步骤(I)所述的树双马来酰亚胺树脂膜厚度为20?200g/m2。
[0013]进一步地，步骤(2)所述的含浸处理中浸渍时间为I?3分钟。
[0014]进一步地，步骤(2)所述聚酰亚胺纤维的形态为纱或丝时，将卷有聚酰亚胺纤维纱或丝的线筒置于纱架上，将聚酰亚胺纤维纱或丝从纱筒上引出，并按照顺序先后经过分丝瓷眼、篦子、打散装置、展平装置和预热平台，然后再与揭去覆盖膜的树脂膜一同进入复合预浸区进行含浸处理;所述聚酰亚胺纤维的形态为纤维织物时，将卷有聚酰亚胺纤维织物的卷筒放在回卷架上，引出聚酰亚胺纤维织物通过展平装置和预热平台，然后再与揭去覆盖膜的树脂膜一同进入复合预浸区进行含浸处理。
[0015]本发明提供的聚酰亚胺纤维增强的双马来酰亚胺树脂基复合材料具有优良的电性能，较强的力学性能，较低的密度和优异的耐高低温性能。
【具体实施方式】
[0016]根据大量性能测试实验，当聚酰亚胺纤维双马来酰亚胺树脂复合材料包含有55%?65%重量含量的聚酰亚胺纤维和35%?45%重量含量的双马来酰亚胺树脂时，聚酰亚胺纤维双马来酰亚胺树脂复合材料整体的机械性能、耐热性等综合最好，故选择侧重质量配比。
[0017]同时，在该复合材料中，所采用的聚酰亚胺纤维可以为聚酰亚胺长丝、聚酰亚胺短切纱及其织物中的任意一种。同时，针对不同的纤维种类，可以有不同的加工工艺和特殊用途。
[0018]此外，一种聚酰亚胺纤维双马来酰亚胺树脂复合材料的制备方法，主要包括以下步骤:
[0019](I)将双马来酰亚胺树脂加热至熔融状态后，倒入热熔胶膜机胶槽，通过涂膜机将熔融双马来酰亚胺树脂均匀地涂覆到离型纸上，盖上PE膜后收卷，得到双马来酰亚胺树脂膜；
[0020](2)取两张步骤(I)制得的双马来酰亚胺树脂膜并分别揭去覆盖膜，将聚酰亚胺纤维引出并预热后与揭去覆盖膜的双马来酰亚胺树脂膜一同进入复合预浸区进行含浸处理，聚酰亚胺纤维夹在两双马来酰亚胺树脂膜含有树脂的面之间，含浸后去除上表面的离型纸，覆盖上PE膜后收卷，得到一种聚酰亚胺纤维双马来酰亚胺树脂预浸料。
[0021](3)然后根据实际需要，在不同的模具上对步骤(2)所得的聚酰亚胺纤维双马来酰亚胺树脂预浸料进行铺贴设计，获得所需材料的预制体。
[0022](4)将步骤(3)所得的预制体放入高温固化设备，首先在116°C?119°C下预固化30min，接着在148°C?150°C下低温固化60min，然后在189°C?191°C下高温固化30min，接着在237°C?239°C下高温后固化30min，最后冷却至室温将材料取出。
[0023](5)根据实际需要，对材料进行切割、钻孔、打磨、喷漆等候处理。
[0024]在以上制备方法中，步骤(I)所述的树双马来酰亚胺树脂膜厚度保持在20?200g/m2，步骤(2)所述的含浸处理中浸渍时间为I?3分钟，步骤(2)所述聚酰亚胺纤维的形态为纱或丝时，将卷有聚酰亚胺纤维纱或丝的线筒置于纱架上，将聚酰亚胺纤维纱或丝从纱筒上引出，并按照顺序先后经过分丝瓷眼、篦子、打散装置、展平装置和预热平台，然后再与揭去覆盖膜的树脂膜一同进入复合预浸区进行含浸处理;所述聚酰亚胺纤维的形态为纤维织物时，将卷有聚酰亚胺纤维织物的卷筒放在回卷架上，引出聚酰亚胺纤维织物通过展平装置和预热平台，然后再与揭去覆盖膜的树脂膜一同进入复合预浸区进行含浸处理。
[0025]综上所述，本发明提供的聚酰亚胺纤维增强的双马来酰亚胺树脂基复合材料具有优良的电性能，较强的力学性能，较低的密度和优异的耐高低温性能。
[0026]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种聚酰亚胺纤维双马来酰亚胺树脂复合材料，其特征在于:所述聚酰亚胺纤维双马来酰亚胺树脂复合材料包含有55 %?65 %重量含量的聚酰亚胺纤维和35 %?45 %重量含量的双马来酰亚胺树脂。2.根据权利要求1所述的聚酰亚胺纤维双马来酰亚胺树脂复合材料，其特征在于:所述聚酰亚胺纤维为聚酰亚胺长丝、聚酰亚胺短切纱及其织物中的一种。3.—种权利要求1或2中所述聚酰亚胺纤维双马来酰亚胺树脂复合材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤: (1)将双马来酰亚胺树脂加热至熔融状态后，倒入热熔胶膜机胶槽，通过涂膜机将熔融双马来酰亚胺树脂均匀地涂覆到离型纸上，盖上PE膜后收卷，得到双马来酰亚胺树脂膜； (2)取两张步骤(I)制得的双马来酰亚胺树脂膜并分别揭去覆盖膜，将聚酰亚胺纤维引出并预热后与揭去覆盖膜的双马来酰亚胺树脂膜一同进入复合预浸区进行含浸处理，聚酰亚胺纤维夹在两双马来酰亚胺树脂膜含有树脂的面之间，含浸后去除上表面的离型纸，覆盖上PE膜后收卷，得到一种聚酰亚胺纤维双马来酰亚胺树脂预浸料。 (3)然后根据实际需要，在不同的模具上对步骤(2)所得的聚酰亚胺纤维双马来酰亚胺树脂预浸料进行铺贴设计，获得所需材料的预制体。 (4)将步骤(3)所得的预制体放入高温固化设备，首先在116°C?119°C下预固化30min，接着在148°C?150°C下低温固化60min，然后在189°C?191°C下高温固化30min，接着在2370C?239°C下高温后固化30min，最后冷却至室温将材料取出。 (5)根据实际需要，对材料进行切割、钻孔、打磨、喷漆等候处理。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于:步骤(I)所述的树双马来酰亚胺树脂膜厚度为20?200g/m2。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于:步骤(2)所述的含浸处理中浸渍时间为I?3分钟。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于:步骤(2)所述聚酰亚胺纤维的形态为纱或丝时，将卷有聚酰亚胺纤维纱或丝的线筒置于纱架上，将聚酰亚胺纤维纱或丝从纱筒上引出，并按照顺序先后经过分丝瓷眼、篦子、打散装置、展平装置和预热平台，然后再与揭去覆盖膜的树脂膜一同进入复合预浸区进行含浸处理;所述聚酰亚胺纤维的形态为纤维织物时，将卷有聚酰亚胺纤维织物的卷筒放在回卷架上，引出聚酰亚胺纤维织物通过展平装置和预热平台，然后再与揭去覆盖膜的树脂膜一同进入复合预浸区进行含浸处理。
【文档编号】B29C70/28GK106009668SQ201610512661
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月30日
【发明人】高海燕
【申请人】高海燕