一种降冰片烯封端型全芳族聚酰胺预浸料组合物及其制备方法和应用方法技术

本发明专利技术公开了一种降冰片烯封端型全芳族聚酰胺预浸料组合物及其制备方法和用途，属于复合材料领域，旨在提供一种稳定性良好且性能不受损的聚酰胺预浸料组合物材料，其技术方案要点如下，按照质量分数计算，包括以下组分：降冰片烯封端型全芳族聚酰胺树脂为70%—80%，所述环氧树脂为5%‑15%，所述增韧剂为5%‑20%。本发明专利技术提供的降冰片烯封端型全芳族聚酰胺预浸料组合物既能保持降冰片烯封端型全芳族聚酰胺树脂基复合材料的高性能又有相当长的室温贮存期，这样大大的降低了降冰片烯封端型全芳族聚酰胺预浸料贮存和运输成本，也更有利于广泛应用。

A norbornene capped all aromatic polyamide prepreg composition and its preparation method and application method

The invention discloses a norbornene capped all aromatic polyamide prepreg composition and its preparation method and use, belonging to the field of composite materials, aiming to provide a polyamide prepreg composition material with good stability and undamaged performance. The key points of the technical scheme are as follows, calculated according to the mass fraction, including the following components: norbornene capped all aromatic polyamide tree The resin is 70% - 80%, the epoxy resin is 5% - 15%, and the toughener is 5% - 20%. The norbornene capped all aromatic polyamide prepreg composition provided by the invention can not only maintain the high performance of the norbornene capped all aromatic polyamide resin based composite, but also have a quite long storage period at room temperature, which greatly reduces the storage and transportation cost of the norbornene capped all aromatic polyamide prepreg, and is more conducive to wide application.

【技术实现步骤摘要】
一种降冰片烯封端型全芳族聚酰胺预浸料组合物及其制备方法和应用方法
本专利技术涉及复合材料
，特别涉及一种降冰片烯封端型全芳族聚酰胺预浸料组合物及其制备方法和应用方法。
技术介绍
聚酰胺(尼龙,英文缩写为PA)是通用工程塑料中产量最大、品种最多、用途最广、性能优良的基础树脂。具有很高的机械强度、熔点高、耐磨、耐油、耐热性能优良等优点，广泛应用于汽车、电子电气、机械等领域。预浸料是基体树脂与增强材料结合形成的复合材料中间状态的产品，通过一定的铺层工艺和固化工艺形成一定结构形状,力学性能的复合材料，目前复合材料的基体树脂主要是热固性树脂。聚酰胺是通用工程塑料中产量最大、品种最多、用途最广、性能优良的基础树脂。具有很高的机械强度、熔点高、耐磨、耐油、耐热性能优良等优点，广泛应用于汽车、电子电气、机械等领域。但由于聚酰胺的吸水性较大，造成产品尺寸稳定性差，干态或低温下冲击强度低等缺点，也限制了其更广泛的应用。对其进行改性可以得到性能多样的产品,拓宽其应用领域。因此，现在需要开发一种稳定性良好且性能不受损的聚酰胺预浸料组合物材料。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种稳定性良好且性能不受损的聚酰胺预浸料组合物材料。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种降冰片烯封端型全芳族聚酰胺预浸料组合物，按照质量分数计算，包括以下组分：降冰片烯封端型全芳族聚酰胺树脂为70％—80％，环氧树脂为5％-15％，增韧剂为5％-20％。进一步的，树脂为降冰片烯封端型全芳族聚酰胺树脂，降冰片烯封端型全芳族聚酰胺树脂结构式为:进一步的，环氧树脂为双酚A型或多酚型或混合型环氧树脂的一种或多种的混合：双酚A型环氧树脂至少包括下列两种分子结构式中的一种：其中：R5，R6相同或者不同，且分别为氢、氧或者甲基中的任意一种。进一步的，多酚型环氧树脂的分子结构式为：其中，R7为氢或为甲基。双酚A型环氧树脂具有成本低、耐热性优异的特性。进一步的，混合型环氧树脂至少包括两种分子结构式中的任意一种：进一步的，增韧剂为PES或聚醚醚酮或聚苯醚或聚醚酰亚胺或液体橡胶或核壳橡胶粒子聚合物或纳米二氧化硅中的任意一种或多种的混合物。该类环氧树脂为脂环族环氧，具有优异的可加工性。进一步的，一种降冰片烯封端型全芳族聚酰胺预浸料组合物的制备方法，具体步骤如下：S1.在真空环境中，且真空度≥0.95，在60-90℃的温度范围内加热降冰片烯封端型全芳族聚酰胺树脂使其熔融且可以流动，并搅拌30-60min，且没有引起固化得到均匀降冰片烯封端型全芳族聚酰胺树脂熔融物；S2.将S1所得的均匀降冰片烯封端型全芳族聚酰胺树脂熔融物，在80-100度的温度下加入增韧剂，并搅拌进行溶解，搅拌时间为60-90分钟，使其混合均匀，且没有引起固化，得到均匀混合物；S3.将S2所得的均匀混合物，先使其降温至50-65度，加入环氧树脂，并搅拌45-80分钟，使其搅拌均匀，得到降冰片烯封端型全芳族聚酰胺预浸料组合物。进一步的，采用热熔融法生产预浸料，具体步骤如下：A1.原料的准备：准备纤维层和降冰片烯封端型全芳族聚酰胺预浸料组合物；A2.将降冰片烯封端型全芳族聚酰胺预浸料组合物和所述纤维层结合起来，并通过铺层工艺形成预浸渍体；A3.将预浸渍体通过固化工艺进行固化，形成纤维增强树脂基体材料。进一步的，纤维层由连续单向纤维、纤维织物、短切纤维或长切纤维中的任意一种依次构成。进一步的，纤维层的纤维选自碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维或石英纤维中的任意一种；碳纤维选自聚丙烯腈基、黏胶基或沥青基中的任意一种。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：1.本专利技术降冰片烯封端型全芳族聚酰胺预浸料组合物既能保持降冰片烯封端型全芳族聚酰胺树脂基复合材料的高性能又有相当长的室温贮存期，这样大大的降低了降冰片烯封端型全芳族聚酰胺预浸料贮存和运输成本，也更有利于广泛应用；2.由于预浸料适用期很大程度上是由基体树脂的适用期决定的，所以降低降冰片烯封端型全芳族聚酰胺树脂基体室温活性对延长降冰片烯封端型全芳族聚酰胺树脂基体预浸料室温贮存期起关键性作用，通过包括至少一种单/多(含两个)官能团降冰片烯封端型全芳族聚酰胺化合物组分，加入且不限于一种环氧树脂改善工艺性能及增强降冰片烯封端型全芳族聚酰胺树脂基体与纤维结合力，增韧剂选自上述至少一种增韧剂，改善降冰片烯封端型全芳族聚酰胺树脂基体韧性，从而使降冰片烯封端型全芳族聚酰胺树脂基体生产含浸纤维/织物具有良好的工艺性，并得到了具有室温贮存期长及高性能的降冰片烯封端型全芳族聚酰胺预浸料组合物。附图说明图1是固化工艺温度管控示意图。具体实施方式降冰片烯封端型全芳族聚酰胺预浸料组合物的组分为：降冰片烯封端型全芳族聚酰胺，缩水甘油胺型环氧混合物作为树脂基体，其中降冰片烯封端型全芳族聚酰胺树脂/环氧树脂＝3/1，其总质量分数为90wt％；增韧剂选用核壳橡胶粒子增韧剂，其质量分数为10wt％。制备方法如下：S1.在真空环境中，且真空度≥0.95，加热降冰片烯封端型全芳族聚酰胺树脂到75度，使其熔融且可以流动，并搅拌30-60min，且没有引起固化得到均匀降冰片烯封端型全芳族聚酰胺树脂熔融物；S2.将S1所得的均匀降冰片烯封端型全芳族聚酰胺树脂熔融物，将加热温度升至90度，加入核壳橡胶粒子增韧剂，并搅拌进行溶解，搅拌时间为80分钟，使其混合均匀，且没有引起固化，得到均匀混合物；S3.将S2所得的均匀混合物，先使其降温至55度，加入环氧树脂，并搅拌60分钟，使其搅拌均匀，得到降冰片烯封端型全芳族聚酰胺预浸料组合物。实施例2降冰片烯封端型全芳族聚酰胺预浸料组合物的组分为：降冰片烯封端型全芳族聚酰胺，缩水甘油胺型环氧混合物作为树脂基体，其中降冰片烯封端型全芳族聚酰胺树脂/环氧树脂＝3/1，其总质量分数为90wt％；增韧剂选用核壳橡胶粒子增韧剂，其质量分数为10wt％。制备方法如下：S1.在真空环境中，且真空度≥0.95，加热降冰片烯封端型全芳族聚酰胺树脂到75度，使其熔融且可以流动，并搅拌30-60min，且没有引起固化得到均匀降冰片烯封端型全芳族聚酰胺树脂熔融物；S2.将S1所得的均匀降冰片烯封端型全芳族聚酰胺树脂熔融物，将加热温度升至90度，加入核壳橡胶粒子增韧剂，并搅拌进行溶解，搅拌时间为80分钟，使其混合均匀，且没有引起固化，得到均匀混合物；S3.将S2所得的均匀混合物，先使其降温至55度，加入环氧树脂，并搅拌60分钟，使其搅拌均匀，得到降冰片烯封端型全芳族聚酰胺预浸料组合物。应用方法将实施例1和实施例2中所制得的降冰片烯封端型全芳族聚酰胺预浸料组合物采用热熔融法浸渍标准模量碳纤维生产织物预浸料，其中树脂含量40％、纤维面密度220g/m2、组织结构2/2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种降冰片烯封端型全芳族聚酰胺预浸料组合物，其特征在于，按照质量分数计算，包括以下组分：降冰片烯封端型全芳族聚酰胺树脂为70％—80％，所述环氧树脂为5％-15％，所述增韧剂为5％-20％。/n

【技术特征摘要】
1.一种降冰片烯封端型全芳族聚酰胺预浸料组合物，其特征在于，按照质量分数计算，包括以下组分：降冰片烯封端型全芳族聚酰胺树脂为70％—80％，所述环氧树脂为5％-15％，所述增韧剂为5％-20％。


2.根据权利要求1所述的降冰片烯封端型全芳族聚酰胺预浸料组合物，其特征在于，所述的的树脂为降冰片烯封端型全芳族聚酰胺树脂，所述的降冰片烯封端型全芳族聚酰胺树脂结构式为:





3.根据权利要求1所述的降冰片烯封端型全芳族聚酰胺预浸料组合物，其特征在于，所述的环氧树脂为双酚A型或多酚型或混合型环氧树脂的一种或多种的混合：所述的双酚A型环氧树脂至少包括下列两种分子结构式中的一种：



其中：R5，R6相同或者不同，且分别为氢、氧或者甲基中的任意一种。


4.根据权利要求3所述的降冰片烯封端型全芳族聚酰胺预浸料组合物，其特征在于，所述多酚型环氧树脂的分子结构式为：



其中，R7为氢或为甲基。


5.根据权利要求1所述的降冰片烯封端型全芳族聚酰胺预浸料组合物，其特征在于，所述混合型环氧树脂至少包括两种分子结构式中的任意一种：





6.根据权利要求1所述的降冰片烯封端型全芳族聚酰胺预浸料组合物，其特征在于，所述的增韧剂为PES或聚醚醚酮或聚苯醚或聚醚酰亚胺或液体橡胶或核壳橡胶粒子聚合物或纳米二氧化硅中的任意一种或多种的混合物。


7.一种降冰片烯封端型全芳族聚酰胺预浸料组合物的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：张侃，谈昆伦，
申请(专利权)人：常州市宏发纵横新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32