苯并噁嗪树脂组合物、预浸料和纤维增强复合材料制造技术

提供一种用于纤维增强复合材料的苯并噁嗪树脂组合物，其含有至少具有峰值反应温度的组分[A]和具有峰值反应温度的组分[B]，其中a)如通过差示扫描量热法在苯并噁嗪树脂组合物中测得的组分[A]和组分[B]的峰值反应温度彼此差值在50℃内b)组分[A]包括至少一种多官能苯并噁嗪树脂；c)组分[B]包括至少一种式(I)所示的脂环族环氧树脂，其中R

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】苯并噁嗪树脂组合物、预浸料和纤维增强复合材料对相关申请的交叉引用本申请要求2018年3月30日提交的美国临时申请No.62/650,489和2019年2月26日提交的美国临时申请No.62/810,671的优先权。这些申请各自的公开内容出于各种目的全文经此引用并入本文。专利
本专利技术涉及苯并噁嗪树脂组合物、预浸料(prepreg)和纤维增强复合材料，例如碳纤维增强复合材料。更具体地，本公开提供了用于纤维增强复合材料的苯并噁嗪树脂组合物，其在极端使用环境(如高温和高湿)中具有优异的性能。专利技术背景包含增强纤维和基质树脂的纤维增强复合材料是轻质的并具有出色的机械性质，因此它们广泛用于体育、航空航天和一般工业应用。生产纤维增强复合材料的方法包括将未固化的基质树脂浸渍到增强纤维中以形成片状预浸料中间体、然后固化的方法，和树脂传递模塑法，其中使液体形式的树脂流入置于模具中的增强纤维中以制造中间体，然后固化。对于这些使用预浸料的方法，通常在层叠多片预浸料后通过热压获得纤维增强复合材料。考虑到生产率，预浸料中所用的基质树脂通常本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于纤维增强复合材料的苯并噁嗪树脂组合物，其至少包含具有峰值反应温度的组分[A]和具有峰值反应温度的组分[B]，其中：/na)通过差示扫描量热法在苯并噁嗪树脂组合物中测得的组分[A]和组分[B]的峰值反应温度彼此差值在50℃内；/nb)组分[A]包含至少一种多官能苯并噁嗪树脂、基本由至少一种多官能苯并噁嗪树脂组成、或由至少一种多官能苯并噁嗪树脂组成；/nc)组分[B]包含至少一种式(I)所示的脂环族环氧树脂、基本由至少一种式(I)所示的脂环族环氧树脂组成、或由至少一种式(I)所示的脂环族环氧树脂组成：/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180330 US 62/650,489;20190226 US 62/810,6711.一种用于纤维增强复合材料的苯并噁嗪树脂组合物，其至少包含具有峰值反应温度的组分[A]和具有峰值反应温度的组分[B]，其中：
a)通过差示扫描量热法在苯并噁嗪树脂组合物中测得的组分[A]和组分[B]的峰值反应温度彼此差值在50℃内；
b)组分[A]包含至少一种多官能苯并噁嗪树脂、基本由至少一种多官能苯并噁嗪树脂组成、或由至少一种多官能苯并噁嗪树脂组成；
c)组分[B]包含至少一种式(I)所示的脂环族环氧树脂、基本由至少一种式(I)所示的脂环族环氧树脂组成、或由至少一种式(I)所示的脂环族环氧树脂组成：



其中R1和R2相同或不同并且各自是与环氧基团的碳原子一起形成至少一个脂族环的脂族结构部分且X是任选存在的，其中当X存在时X代表单键或具有小于45g/mol的分子量的二价结构部分，并且当X不存在时所述脂环族环氧树脂包含涉及R1和R2的稠合脂族环；和
d)当在不存在聚合催化剂的情况下通过差示扫描量热法在苯并噁嗪树脂组合物中测得的组分[A]和组分[B]的峰值反应温度彼此差值不在50℃内时，所述苯并噁嗪树脂组合物另外包含由所述聚合催化剂组成的组分[D]，其有效地使在苯并噁嗪树脂组合物中通过差示扫描量热法测得的组分[A]和组分[B]的峰值反应温度彼此差值在50℃内。


2.根据权利要求1的苯并噁嗪树脂组合物，其中组分[A]包含至少一种包含两个或更多个通式(II)所示的结构单元的多官能苯并噁嗪树脂、基本由至少一种包含两个或更多个通式(II)所示的结构单元的多官能苯并噁嗪树脂组成、或由至少一种包含两个或更多个通式(II)所示的结构单元的多官能苯并噁嗪树脂组成：



其中R1是指具有1至12的碳数的直链烷基、具有3至8的碳数的环烷基、苯基、或被具有1至12的碳数的直链烷基或卤素取代的苯基，其中氢键合到在芳环氧原子键合至的碳原子的邻位和对位的碳原子的至少一个上。


3.根据权利要求1的苯并噁嗪树脂组合物，其中组分[B]在单独通过差示扫描量热法在10℃/min的斜坡速率下分析时在比组分[A]、[B]和任选[D]的混合物高的温度下表现出峰值放热。


4.根据权利要求1的苯并噁嗪树脂组合物，其中组分[A]和组分[B]以有效提供0.5至2.5的[Aeq]/[Beq]当量比的量存在，且其中[Aeq]＝组分[A]中的苯并噁嗪官能团的当量且[Beq]＝组分[B]中的环氧基团的当量。


5.根据权利要求2的苯并噁嗪树脂组合物，其中组分[B]包含至少一种式(I)所示的脂环族环氧树脂，其中X不存在、是单键、O、S、CH2、C(CH3)2或环氧乙烷环。


6.根据权利要求2的苯并噁嗪树脂组合物，其中组分[B]包含至少一种式(I)所示的脂环族环氧树脂，其中R1和R2各自独立地为环戊烷环、环己烷环或双环庚烷环的一部分。


7.根据权利要求1的苯并噁嗪树脂组合物，其进一步包含组分[C]，其中组分[C]包含含有一个或多个重复单元的热塑性化合物。


8.根据权利要求7的苯并噁嗪树脂组合物，其中所述热塑性化合物具有至少150℃的玻璃化转变温度。


9.根据权利要求8的苯并噁嗪树脂组...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·莱曼，B·鲁茨，荒井信之，
申请(专利权)人：东丽株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP