一种BMI树脂基复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种BMI树脂基复合材料，按重量份计，由以下组份制成：BMI树脂64～78份，纳米碳化钛6～12份，聚磷腈5～8份，相容剂3～6份，抗氧剂0.1～0.6份，光稳定剂0.1～0.6份，脱模剂0.5～1份，增韧剂3～5份，润滑剂2～4份，偶联剂0.5～1份，耐候剂0.1～0.3份。本发明专利技术还提供了该复合材料的制备方法。本发明专利技术提供的BMI树脂基复合材料的吸水率较小，同时耐磨性能较好。

BMI resin based composite material and preparation method thereof

The invention provides a BMI resin based composite materials, by weight, is made of the following components: BMI resin 64 ~ 78, 6 ~ 12 nm titanium carbide, polyphosphazenes 5 ~ 8, 3 ~ 6 compatibilizer, antioxidant 0.1 ~ 0.6, 0.1 ~ 0.6 light stabilizer 0.5 to 1 parts, demoulding agent, toughening agent 3 ~ 5, 2 ~ 4 lubricant, coupling agent 0.5 ~ 1, 0.1 ~ 0.3 weather resistant agent. The invention also provides a preparation method of the composite material. The BMI resin matrix composite material provided by the invention has low water absorption and good wear resistance.

【技术实现步骤摘要】

：本专利技术涉及一种复合材料，特别是涉及一种BMI树脂基复合材料及其制备方法。
技术介绍
：BMI是双马来酰亚胺的英文简写，BMI树脂是由聚酰亚胺树脂体系派生的另一类树脂体系，是以马来酰亚胺(MI)为活性端基的双官能团化合物，具有与环氧树脂相近的流动性和可模塑性，可用与环氧树脂类同的一般方法进行加工成型，克服了环氧树脂耐热性相对较低的缺点，还具有优良的电绝缘性、透波性、耐辐射、阻燃性，良好的力学性能和尺寸稳定性，被广泛应用于航空、航天、机械、电子等工业领域中，先进复合材料的树脂基体、耐高温绝缘材料和胶粘剂等。自1969年由法国RhonePoulenc公司研制成功以来，美国、英国、德国、日本、中国等国家也进行了BMI树脂的研究开发。例如，公开号为CN102212266B、公开日为2012.12.05、申请人为同济大学的中国专利公开了“功能化玻璃纤维增强双马来酰亚胺复合材料的制备方法”，该专利将碳纳米管经过纯化，再进行羧基化，酰化后，将酰化的碳纳米管与带有活性氨基的偶联剂反应，得到碳纳米管表面接枝有偶联剂，再将表面接枝有偶联剂的碳纳米管与玻璃纤维反应，得到功能化玻璃纤维增强体；最后将得到的增强体和双马来酰亚胺树脂复合，得到玻璃纤维增强双马来酰亚胺复合材料。该专利反应步骤简单，利用碳纳米管的强度和韧性改性玻璃纤维，制备的增强体可以强韧化树脂基体，显著提高复合材料的界面粘结强度以及复合材料的各项力学性能，制备出的复合材料可以广泛应用于航空航天、汽车船舶、交通运输、机械电子以及民用等
该复合材料虽然解决了BMI树脂存在的脆性较大的问题，但是仍然存在一定的缺陷：吸水率较大，耐磨性能不佳。
技术实现思路
：本专利技术要解决的技术问题是提供一种BMI树脂基复合材料，其吸水率较小，同时耐磨性能较好。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种BMI树脂基复合材料，按重量份计，由以下组份制成：优选地，本专利技术所述相容剂为SMA。优选地，本专利技术所述抗氧剂为胺类抗氧剂。优选地，本专利技术所述光稳定剂为三嗪类光稳定剂。优选地，本专利技术所述脱模剂为聚乙醇。优选地，本专利技术所述增韧剂为聚四氟乙烯。优选地，本专利技术所述润滑剂为蒙旦蜡。优选地，本专利技术所述偶联剂为钛酸酯偶联剂。优选地，本专利技术所述耐候剂为UV-1020。本专利技术要解决的另一技术问题是提供上述BMI树脂基复合材料的制备方法。为解决上述技术问题，技术方案是：一种BMI树脂基复合材料的制备方法，其步骤如下：(1)将纳米碳化钛、异丙醇加入分散剂中分散10分钟，移至100℃恒温水浴中，加入钛酸酯偶联剂后搅拌2小时，抽滤后用去离子水洗涤30分钟，置于真空干燥箱干燥至恒重，粉碎后得到改性纳米碳化钛备用；(2)将步骤(1)得到的改性纳米碳化钛与其他组份按照配方量加入高混机中混合15分钟，移至350-400℃的热压模具模腔内熔融后加压至40MPa，保压50分钟，冷却至室温后在热压机上加热至300-350℃硬化100分钟，冷却至100℃时脱模，得到BMI树脂基复合材料。由上可见，与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1)纳米碳化钛是一种很好的耐磨材料，具有高硬度、耐腐蚀、热稳定性好以及耐磨性能极佳的特性，不过其表面能较高，与树脂基体的界面粘结较弱，因此本专利技术通过钛酸酯偶联剂对其进行表面处理，钛酸酯偶联剂的一端与纳米碳化钛形成化学键合，另一端与树脂基体化学结合，大大改善了二者之间的界面粘结性，使得纳米碳化钛能均匀分散于树脂基体中，当复合材料处于摩擦过程中时，纳米碳化钛承担了摩擦作用力，摩擦作用的进展须先将纳米碳化钛磨掉才能继续，树脂基体受到的摩擦切削作用被大大削弱，复合材料的耐磨性能得到了很大的改善。2)纳米碳化硅不溶于水，吸水率很低，与树脂共混后可有效降低复合材料的吸水率；此外，聚磷腈是以P、N原子交替排列作为主链结构的一类新型无机-有机高聚物，具有很好的耐水性，在相容剂的相容作用下可与BMI树脂基体形成界面较好的共混，从而进一步提高复合材料的吸水率。具体实施方式：下面将结合具体实施例来详细说明本专利技术，在此本专利技术的示意性实施例以及说明用来解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。实施例1一种BMI树脂基复合材料，按重量份计，由以下组份制成：BMI树脂65份，纳米碳化钛8份，聚磷腈6份，SMA3份，胺类抗氧剂0.5份，三嗪类光稳定剂0.6份，聚乙醇0.8份，聚四氟乙烯4份，蒙旦蜡4份，钛酸酯偶联剂0.9份，UV-10200.2份。其制备方法的步骤如下：(1)将纳米碳化钛、异丙醇加入分散剂中分散10分钟，移至100℃恒温水浴中，加入钛酸酯偶联剂后搅拌2小时，抽滤后用去离子水洗涤30分钟，置于真空干燥箱干燥至恒重，粉碎后得到改性纳米碳化钛备用；(2)将步骤(1)得到的改性纳米碳化钛与其他组份按照配方量加入高混机中混合15分钟，移至350-400℃的热压模具模腔内熔融后加压至40MPa，保压50分钟，冷却至室温后在热压机上加热至300-350℃硬化100分钟，冷却至100℃时脱模，得到BMI树脂基复合材料。实施例2一种BMI树脂基复合材料，按重量份计，由以下组份制成：BMI树脂70份，纳米碳化钛10份，聚磷腈5.5份，SMA3.5份，胺类抗氧剂0.2份，三嗪类光稳定剂0.5份，聚乙醇0.6份，聚四氟乙烯5份，蒙旦蜡3.5份，钛酸酯偶联剂1份，UV-10200.3份。其制备方法与实施例1一样。实施例3一种BMI树脂基复合材料，按重量份计，由以下组份制成：BMI树脂64份，纳米碳化钛12份，聚磷腈5份，SMA6份，胺类抗氧剂0.1份，三嗪类光稳定剂0.1份，聚乙醇0.7份，聚四氟乙烯3.5份，蒙旦蜡2份，钛酸酯偶联剂.8份，UV-10200.1份。其制备方法与实施例1一样。实施例4一种BMI树脂基复合材料，按重量份计，由以下组份制成：BMI树脂75份，纳米碳化钛6份，聚磷腈7份，SMA5.5份，胺类抗氧剂0.4份，三嗪类光稳定剂0.3份，聚乙醇1份，聚四氟乙烯3份，蒙旦蜡2.5份，钛酸酯偶联剂0.5份，UV-10200.1份。其制备方法与实施例1一样。实施例5一种BMI树脂基复合材料，按重量份计，由以下组份制成：BMI树脂78份，纳米碳化钛9份，聚磷腈本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种BMI树脂基复合材料，其特征在于：按重量份计，由以下组份制成：

【技术特征摘要】
1.一种BMI树脂基复合材料，其特征在于：按重量份计，由以
下组份制成：
2.根据权利要求1所述的一种BMI树脂基复合材料，其特征在
于：所述相容剂为SMA。
3.根据权利要求1所述的一种BMI树脂基复合材料，其特征在
于：所述抗氧剂为胺类抗氧剂。
4.根据权利要求1所述的一种BMI树脂基复合材料，其特征在
于：所述光稳定剂为三嗪类光稳定剂。
5.根据权利要求1所述的一种BMI树脂基复合材料，其特征在
于：所述脱模剂为聚乙醇。
6.根据权利要求1所述的一种BMI树脂基复合材料，其特征在
于：所述增韧剂为聚四氟乙烯。
7.根据权利要求1所述的一种BMI树脂基复合材料，其特征在

\t于：所述润滑剂为蒙旦蜡。
8.根据权利要求1所述的一种BMI树脂基复合材料，其特征在
于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：严连庆，
申请(专利权)人：湖州新奥克化工有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33