改性树脂、复合材料及热防护板制造技术

本发明专利技术提供了一种改性树脂、复合材料及热防护板。本发明专利技术提供的这种改性树脂包括苯并噁嗪树脂和硼酚醛树脂；本发明专利技术提供的这种复合材料包括增强纤维和上述的改性树脂；本发明专利技术提供的这种热防护板包括上述的复合材料。本发明专利技术所提供的复合材料和热防护板拥有良好的力学性能、透波性能和耐烧蚀功能，有效地保护了使用这种复合材料和热防护板的对象的安全，并能够应用于军事领域。

Modified resin, composite material and thermal protection plate

【技术实现步骤摘要】
改性树脂、复合材料及热防护板
本专利技术涉及热防护板材料
，具体涉及一种改性树脂、复合材料及热防护板。
技术介绍
现代科学技术的发展已经表明，每一次重大技术的出现，往往依赖于新材料的发展，比如电子技术的发展依赖于半导体材料的发展，导弹和卫星的发展依赖于先进复合材料技术的发展，坦克的防护依赖于新型的复合装甲材料技术的发展，枪械的发展依赖于工程材料的发展等等。如上所述，热防护板的发展目前也是依赖着先进复合材料的发展，目前世界上，美国拥有最为先进的复合材料热防护板技术，而我国被国外技术封锁，无法获得相关技术信息和实际产品，只得自发研制先进复合材料热防护板技术。先进的复合材料，需要具有高的强度和刚度外，还需要具有良好的透波性能和一定的耐烧蚀性能，其属于功能性结构材料。而热防护板的外形尺寸靠模具来保证，因此，如何保证热防护板的力学性能、透波性能和耐烧蚀功能的实现是热防护板设计的关键。众所周知的是，树脂基纤维复合材料由增强纤维和树脂基体构成，与金属材料相比，具有成本低、高比强度和高比刚度、可设计性强、耐疲劳性好、透波性能好、耐腐蚀性好以及耐高温等优点，已广泛应用于航天航空领域，成为了继钛、铝、钢后的第四大结构材料。在构成树脂基纤维复合材料的两大材料中，树脂主要起到承担传递载荷、耐烧蚀和透波等功能，纤维主要起到隔热、结构增强和透波等作用。复合材料的设计中必须尽可能采用透波性能好、导热系数小、比热大、密度小、耐烧蚀率低和强度较高的材料。透波复合材料中，介电性能是其最重要的性能参数，主要有介电常数ε和介电损耗角正切tanδ。一般而言，材料的介电常数越小，电磁波在透波材料与空气的界面上的反射就愈小；介电损耗角正切值tanδ越小，电磁波在透过透波材料过程中转化为热量而损耗的能量越小，衰减就越少，透波率就越高。所以透波复合材料应选择高介电性能的增强材料和树脂基体。耐烧蚀复合材料中，应优先考虑采用导热系数小、比热大、密度小、耐烧蚀率低的材料。耐烧蚀复合材料的耐热性从根本上说就是基体的耐热性，因此，必须选择耐热性高、残炭率高或者耐烧蚀的基体材料。用于透波复合材料和耐烧蚀复合材料的树脂基体有很多，而其中酚醛树脂的不仅透波性能好，而且机械强度高、热解后残炭率可高达60％或以上、耐冲刷性能好，具有较好的综合性能，已广泛应用于透波复合材料和耐烧蚀复合材料的制备中。然而，传统的酚醛树脂的透波性能虽然可以保证，但是残炭率低，抗机械冲刷和烧蚀能力差，因此，需要对传统的树脂进行改良，以得到高残炭率耐烧蚀树脂。
技术实现思路
鉴于上述背景，本专利技术的第一目的是提供一种改性树脂，这种改性树脂是复合型树脂，其具有高残炭率、耐烧蚀，并提供了这种改性树脂的制备方法。本专利技术的第二目的是提供包括这种改性树脂的复合材料。本专利技术的第三目的是提供使用这种复合材料制备得到的热防护板。本专利技术提供了一种改性树脂，这种改性树脂包括苯并噁嗪树脂和硼酚醛树脂。在上述的改性树脂中，苯并噁嗪树脂占改性树脂的质量百分比可以为25～75％。在上述的改性树脂中，苯并噁嗪树脂占改性树脂的质量百分比可以为35～65％。在上述的改性树脂中，苯并噁嗪树脂占改性树脂的质量百分比为45～55％。本专利技术还提供了一种改性树脂的制备方法，包括：将苯并噁嗪树脂和硼酚醛树脂溶于乙醇溶液中，加热搅拌而来。可选地，乙醇溶液的浓度为50％-98％，所述加热的温度优选为50～80℃。本专利技术还提供了一种复合材料，包括：增强纤维、上述任一的改性树脂。在上述的复合材料中，增强纤维可以选自石英纤维；改性树脂占复合材料的质量百分比可以为25～75％。在上述的复合材料中，改性树脂占复合材料的质量百分比可以为35～65％。本专利技术还提供了一种热防护板，这种热防护板包括上述之一的复合材料。在上述的热防护板中，这种热防护板通过模压成型工艺制成。在上述的热防护板中，模压成型工艺可以包括：将改性树脂用溶剂进行溶解；将增强纤维与溶解好的改性树脂，进行共混，得到混合液；将混合液，倒入筛网中，在加热条件下烘干一段时间，得到烘干后的混合液，烘干后的混合液中树脂与溶剂的质量比为95～99:1～5；将烘干后的混合液放入模具中；对模具中的烘干后的混合液进行压制；压制结束后，模具中即为热防护板，将热防护板从模具中脱离后即得。这种热防护板的密度一般为1.57～1.9g·cm-3，优选为1.6～1.85g·cm-3，更优选为1.65～1.81g·cm-3。本专利技术所提供的复合材料和热防护板拥有良好的力学性能、透波性能和耐烧蚀功能，有效地保护了使用这种复合材料和热防护板的对象的安全，并能够应用于军事领域。附图说明下面结合附图来详细说明本专利技术的实施例，以更清楚地说明本专利技术的原理。附图中：图1示出了本申请的实施例1制备得到硼酚醛树脂的凝胶渗透色谱法测试数据。图2示出了本申请的实施例1制备得到苯并噁嗪树脂的凝胶渗透色谱法测试数据。图3示出了本申请的实施例1制备得到改性树脂-1的凝胶渗透色谱法测试数据。图4示出了本申请的热防护板模压成型工艺流程图。图5示出了本申请的热防护板压制工艺曲线图。图6示出了本申请实施例2的热防护板在耐烧蚀测试试验前的状态。图7示出了本申请实施例2的热防护板在耐烧蚀测试试验1.5s后的状态。图8示出了本申请实施例2的热防护板在耐烧蚀测试试验6s后的状态。具体实施方式下面具体说明本专利技术的实施例，以更明晰地阐述本专利技术。显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。表A示出了本申请实施例和对比例中所使用的原料的来源及纯度。表A本申请实施例和对比例中所使用的原料的来源及纯度主要原料分子式纯度制造商37％甲醛水溶液HCHO济南圣泉苯酚C6H5OH分析纯燕山石化硼酸H3BO3分析纯国药氢氧化钠NaOH分析纯国药甲苯C7H8分析纯国药苯胺C6H7N分析纯国药98％乙醇溶液C2H5OH分析纯国药双酚AC15H16O2分析纯上海沃凯石英纤维SiO2≥99.9％河南神玖改性树脂的制备及其性能测试实施例1本专利技术中，苯并噁嗪树脂和硼酚醛树脂均是在实验室中制备得到的。制备硼酚醛树脂：在带有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性树脂，其特征在于，所述改性树脂包括苯并噁嗪树脂和硼酚醛树脂。/n

【技术特征摘要】
1.一种改性树脂，其特征在于，所述改性树脂包括苯并噁嗪树脂和硼酚醛树脂。


2.如权利要求1所述的改性树脂，其特征在于，所述苯并噁嗪树脂占所述改性树脂的质量百分比为25～75％。


3.如权利要求2所述的改性树脂，其特征在于，所述苯并噁嗪树脂占所述改性树脂的质量百分比为35～65％。


4.如权利要求3所述的复合材料，其特征在于，所述苯并噁嗪树脂占所述改性树脂的质量百分比为45～55％。


5.一种复合材料，其特征在于，包括：
增强纤维；
权利要求1～4中任一项所述的改性树脂。


6.如权利要求5所述的复合材料，其特征在于，
所述增强纤维选自石英纤维；
所述改性树脂占所述复合材料的质量百分比为25～75％。


7.如权利要求6所述的复合材料，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李耕，张力存，唐磊，殷德刚，
申请(专利权)人：山东德钧智能科技服务有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37