一种耐湿热树脂组合物及其制备方法、预浸料和层压板技术

本发明专利技术公开了一种耐湿热树脂组合物及其预浸料和层压板。所述耐湿热树脂组合物，包含有共混的以下组分：环氧树脂30～80份、苯并噁嗪树脂10～50份、改性硅油0.1～10、固化剂10～80份、促进剂0.1～5份。所述耐湿热树脂组合物及其预浸料具备良好的工艺性能，固化所得层压板湿热吸水率较低、在吸湿后仍保持了良好的力学性能、耐热性。耐热性。

【技术实现步骤摘要】
一种耐湿热树脂组合物及其制备方法、预浸料和层压板


[0001]本专利技术涉及高分子材料领域，具体地说，是涉及一种耐湿热树脂组合物及其制备方法、预浸料和层压板。

技术介绍

[0002]碳纤维增强环氧树脂基复合材料具有比强度/比刚度高、耐疲劳、耐腐蚀、优良的力学性能。随着复合材料被大量应用于航空航天等环境恶劣的工业领域中，冲击和湿热等环境因素对其力学性能的影响也日益显现。潮湿环境中，因吸湿引起的复合材料力学性能退化、界面膨胀不匹配等成为环氧复合材料应用中的常见问题。湿气在环氧树脂中的扩散是研究吸湿破坏的重要环节，对提高环氧树脂系统可靠性具有重要意义。如何对湿气进行阻隔，降低树脂吸湿率是本技术所面临的难题。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术是现有技术中环氧树脂不耐湿热的问题，提供耐湿热树脂组合物及其预浸料和层压板。本专利技术从环氧基体配方设计的角度出发，将苯并噁嗪树脂与改性硅油引入到环氧树脂体系当中，开发了耐湿热树脂组合物。所述耐湿热树脂组合物及其预浸料具备良好的工艺性能，层压板湿热吸水率较低、在吸湿后仍具备保持了良好的力学性能、耐热性。
[0004]本专利技术目的之一为提供一种耐湿热树脂组合物，包含有共混的以下组分，以重量份计：
[0005]环氧树脂
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30～80份；优选为40～70份；
[0006]苯并噁嗪树脂
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10～50份；优选为10～40份；
[0007]改性硅油
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0.1～10份；优选为0.1～5份。
[0008]所述环氧树脂为分子中含有两个及以上的环氧基团的环氧化合物，可选择本领域中常用的环氧树脂，优选为缩水甘油醚基类环氧树脂、缩水甘油酯基类环氧树脂、缩水甘油胺基类环氧树脂中的至少一种。更优选地，所述环氧树脂选自双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、多酚型缩水甘油醚环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂等中的至少一种。
[0009]所述苯并噁嗪树脂可选择本领域中常用的苯并噁嗪树脂，优选自双酚A型苯并噁嗪树脂、双环戊二烯型苯并噁嗪树脂、双酚F型苯并噁嗪树脂、酚酞型苯并噁嗪树脂、4,4'-二氨基二苯甲烷型苯并噁嗪中的至少一种，更优选自双酚A型苯并噁嗪树脂、4,4'-二氨基二苯甲烷型苯并噁嗪中的至少一种。
[0010]所述改性硅油分子量为500～20000，优选为1000～10000；改性基团含量为2～30wt％，优选为5～20wt％。
[0011]所述改性硅油可选择本领域中常用的改性硅油，优选自氨基改性硅油、环氧改性硅油、羧基改性硅油、醇基改性硅油、酚基改性硅油、巯基改性硅油、丙烯酰氧基改性硅油、
甲基丙烯酰氧基改性硅油、甲基长链烷基硅油、甲基三氟丙基硅油、聚醚改性硅油中的至少一种，更优选自氨基改性硅油、环氧改性硅油中的至少一种。
[0012]本专利技术所述耐湿热树脂组合物还可包含以下组分中的至少一种，以重量份计：
[0013]固化剂
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10～80份；优选为20～70份；
[0014]促进剂
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0.1～5份；优选为0.1～2份。
[0015]其中，所述固化剂选择本领域常用的固化剂，优选自芳香胺、脂肪胺、脂环胺、酰亚胺、芳香族酸酐、脂环族酸酐、脂肪族酸酐、含卤素酸酐中的至少一种。具体地，所述固化剂可为4,4'-二氨基二苯甲烷等。
[0016]所述促进剂选择本领域常用的促进剂，优选自季铵盐、叔胺、三苯基膦、季鏻盐、咪唑、三氟化硼及其络合物中的至少一种。具体地，所述促进剂可为三氟化硼乙胺络合物等。
[0017]本专利技术的环氧树脂组合物还可根据加工需要添加各种本领域常用助剂，如消泡剂、内脱模剂等，其用量均为常规用量，或根据实际情况的要求进行调整。
[0018]本专利技术的目的之二为提供所述的耐湿热树脂组合物的制备方法，包括以下步骤：
[0019]将包括环氧树脂、苯并噁嗪树脂、改性硅油在内的所述组分按照所述量混合。
[0020]优选地，将所述组分混合，在氮气保护下边搅拌边升温至20～100℃，使各组分完全互溶、混合均匀。
[0021]所述的混合可以采用现有技术中通常的混合方式及设备，比如利用搅拌设备进行混合等。
[0022]本专利技术目的之三为提供一种纤维预浸料，所述预浸料包括所述的耐湿热树脂组合物和纤维增强片。
[0023]本专利技术纤维预浸料中，所述纤维增强片可以为本领域中常用的纤维增强片，所述纤维增强片优选为单方向纤维片或纤维织物片。
[0024]本专利技术的纤维预浸料中，对于纤维材料没有特别的限定，可以为本领域常用的各种纤维材料，如碳纤维等。
[0025]对于所述纤维预浸料的制备方法没有特别的限定，可以为本领域常用的各种方法，如将树脂组合物浸渍纤维增强片中而得。所用设备也均是现有技术中预浸料加工中的设备。
[0026]具体的本专利技术纤维预浸料的制备可以包括：将本专利技术所述耐湿热组合物利用热熔法涂膜机制得热熔树脂膜；再将所述热熔树脂膜分别放置在热熔法预浸机的上、下放卷工位上，开卷后与从纱架引出的待预浸纤维一起进行热辊复合，形成上、下层为树脂膜、中间层为平行排列纤维丝束的“三明治”夹层结构，随后通过加热、加压定型及冷却，完成所述耐湿热树脂组合物对纤维的浸渍，收卷后得到预浸料。
[0027]本专利技术的目的之四为提供一种层压板，所述层压板由所述的预浸料固化得到。
[0028]所述固化工艺及固化条件可采用现有技术中通常的工艺、条件。所用设备也均是现有技术中层压板加工中的设备。
[0029]优选地，所述固化温度为100～180℃。
[0030]本专利技术的树脂组合物制备的预浸料具备优良的耐湿热性能，由该预浸料制备的层压板湿热吸水率低、吸湿后在高温下仍能保持良好的力学性能、耐热性。
[0031]本专利技术提供的耐湿热树脂组合物及其预浸料和层压板，其优点在于：
[0032](1)复合材料层压板T
g
在吸湿饱和后较干态没有明显降低；
[0033](2)层压板的湿热吸水率小于1.2％，层压板高温湿态下力学性能优异。
[0034]采用本专利技术的技术方案，所述树脂组合物对增强纤维的浸渍效果好，材料来源广泛，制备工艺简单，方便工业化生产，取得了较好的技术效果。
具体实施方式
[0035]下面结合具体实施例对本专利技术进行具体的描述，有必要在此指出的是以下实施例只用于对本专利技术的进一步说明，不能理解为对本专利技术保护范围的限制，本领域技术人员根据本
技术实现思路
对本专利技术做出的一些非本质的改进和调整仍属本专利技术的保护范围。
[0036]本专利技术中具体实施方式中原料均为市售所得。
[0037]【实施例1】
[0038](1)将70g 4,4'-二氨基二苯甲烷环氧树脂(环氧值为0.85mol/本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐湿热树脂组合物，包含有共混的以下组分，以重量份计：环氧树脂
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30～80份；优选为40～70份；苯并噁嗪树脂
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10～50份；优选为10～40份；改性硅油
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0.1～10份；优选为0.1～5份。2.根据权利要求1所述的耐湿热树脂组合物，其特征在于：所述环氧树脂为缩水甘油醚基类环氧树脂、缩水甘油酯基类环氧树脂、缩水甘油胺基类环氧树脂中的至少一种。3.根据权利要求2所述的耐湿热树脂组合物，其特征在于：所述环氧树脂选自双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、多酚型缩水甘油醚环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂中的至少一种。4.根据权利要求1所述的耐湿热树脂组合物，其特征在于：所述苯并噁嗪树脂选自双酚A型苯并噁嗪树脂、双环戊二烯型苯并噁嗪树脂、双酚F型苯并噁嗪树脂、酚酞型苯并噁嗪树脂、4,4'-二氨基二苯甲烷型苯并噁嗪中的至少一种。5.根据权利要求1所述的耐湿热树脂组合物，其特征在于：所述改性硅油分子量为500～20000，优选为1000～10000；改性基团含量为2～30wt％，优选为5～20wt％。6.根据权利要求1所述的耐湿热树脂组合物，其特征在于：所述改性硅油选自...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鑫，张藕生，唐建华，余荣禄，王芳，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：