一种改性邻苯二甲腈树脂基复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及树脂基复合材料技术领域，尤其涉及一种改性邻苯二甲腈树脂基复合材料及其制备方法。本发明专利技术提供的制备方法，包括以下步骤：将邻苯二甲腈树脂与氧化石墨烯混合，进行改性，得到改性邻苯二甲腈树脂；将改性邻苯二甲腈树脂与双马来亚酰胺混合，得到预浸液；将碳纤维布置于所述预浸液中进行浸渍，得到预浸料；将所述预浸料层叠铺设后，依次进行压制和固化成型，得到改性邻苯二甲腈树脂基复合材料。所述制备方法提高了邻苯二甲腈树脂的力学性能和热稳定性能，同时将双马来亚酰胺树脂替换为有毒低熔点溶剂，避免了环境污染。避免了环境污染。

【技术实现步骤摘要】
一种改性邻苯二甲腈树脂基复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及树脂基复合材料
，尤其涉及一种改性邻苯二甲腈树脂基复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]邻苯二甲腈树脂基复合材料具有良好的热稳定性、力学性能、耐高温、耐烧蚀，在航空航天、微电子和半导体器件方面具有广泛的应用前景。但邻苯二甲腈树脂基复合材料在成型的过程中需要用到低沸点溶剂，这些低沸点溶剂在固化的过程中如果不能完全去除，不仅会导致产品内部出现气孔和缺陷，还会释放有害气体，污染环境。
[0003]为了解决上述问题，目前主要采用与其他树脂共混来充当溶剂的方式。但是如果将邻苯二甲腈树脂与其他树脂直接共混的话，邻苯二甲腈树脂基复合材料的力学性能会产生较大程度的下降。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种改性邻苯二甲腈树脂基复合材料及其制备方法。所述制备方法提高了邻苯二甲腈树脂的力学性能。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种改性邻苯二甲腈树脂基复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0007]将邻苯二甲腈树脂与氧化石墨烯混合，进行改性，得到改性邻苯二甲腈树脂；
[0008]将所述改性邻苯二甲腈树脂与双马来亚酰胺混合，得到预浸液；
[0009]将碳纤维布置于所述预浸液中进行浸渍，得到预浸料；
[0010]将所述预浸料层叠铺设后，依次进行压制和固化成型，得到改性邻苯二甲腈树脂基复合材料。
[0011]优选的，所述邻苯二甲腈树脂与氧化石墨烯的质量比为(20～25)：1。
[0012]优选的，所述改性包括依次进行的搅拌和超声；
[0013]所述搅拌的温度为60～80℃，转速为200～350rpm，时间为2～5h；
[0014]所述超声的时间为15～30min。
[0015]优选的，所述邻苯二甲腈树脂与双马来亚酰胺的质量比为(4～7)：1。
[0016]优选的，所述改性邻苯二甲腈树脂与双马来亚酰胺的混合在搅拌的条件下进行；
[0017]所述搅拌的温度为70～90℃，转速为200～350rpm，时间为2～5h。
[0018]优选的，所述层叠铺设的层数为15～20层。
[0019]优选的，所述压制在真空条件下进行。
[0020]优选的，所述压制的温度为180～200℃，压力为0.5～2MPa，时间为2～3h。
[0021]优选的，所述固化成型的过程为：依次在150～180℃保温1～2.5小时，在190～230℃保温1～2.5h，在230～260℃保温1～1.5h。
[0022]本专利技术还提供了上述技术方案所述的制备方法制备得到的改性邻苯二甲腈树脂
基复合材料。
[0023]本专利技术提供了一种改性邻苯二甲腈树脂基复合材料的制备方法，包括以下步骤：将邻苯二甲腈树脂与氧化石墨烯混合，进行改性，得到改性邻苯二甲腈树脂；将改性邻苯二甲腈树脂与双马来亚酰胺混合，得到预浸液；将碳纤维布置于所述预浸液中进行浸渍，得到预浸料；将所述预浸料层叠铺设后，依次进行压制和固化成型，得到改性邻苯二甲腈树脂基复合材料。本专利技术先利用石墨烯对邻苯二甲腈树脂进行改性后，将其与双马来酰胺混合得到的预浸料浸渍碳纤维布，可以实现石墨烯之间相互连接并与碳纤维布上的纤维均匀结合，石墨烯在结构上纵横交错高度融合，提升纤维的强度与韧性；同时，这种结构的存在也在一定程度上提升了邻苯二甲腈树脂基复合材料的热稳定性，然后利用双马来亚酰胺树脂替代有毒的低沸点溶剂可以避免低沸点溶剂的使用带来的导致产品内部出现气孔和缺陷，还会释放有害气体污染环境的问题。
具体实施方式
[0024]本专利技术提供了一种改性邻苯二甲腈树脂基复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0025]将邻苯二甲腈树脂与氧化石墨烯混合，进行改性，得到改性邻苯二甲腈树脂；
[0026]将所述改性邻苯二甲腈树脂与双马来亚酰胺混合，得到预浸液；
[0027]将碳纤维布置于所述预浸液中进行浸渍，得到预浸料；
[0028]将所述预浸料层叠铺设后，依次进行压制和固化成型，得到改性邻苯二甲腈树脂基复合材料。
[0029]在本专利技术中，若无特殊说明，所有制备原料均为本领域技术人员熟知的市售产品。
[0030]本专利技术将邻苯二甲腈树脂与氧化石墨烯混合，进行改性，得到改性邻苯二甲腈树脂。
[0031]在本专利技术中，所述邻苯二甲腈树脂与氧化石墨烯的质量比优选为(20～25)：1，更优选为(21～24)：1，最优选为(22～23)：1。
[0032]在本专利技术中，所述改性优选包括依次进行的搅拌和超声。在本专利技术中，所述搅拌的温度优选为60～80℃，更优选为65～75℃，最优选为68～72℃；所述搅拌的转速优选为200～350rpm，更优选为250～300rpm；所述搅拌的时间优选为2～5h，更优选为3～4h。在本专利技术中，所述超声的频率优选为45～80mhz，更优选为45～65mhz；时间优选为15～30min，更优选为20～25min。
[0033]在本专利技术中，所述改性的过程中氧化石墨烯之间形成网状结构并与邻苯二甲腈树脂均匀结合。
[0034]得到改性邻苯二甲腈树脂后，本专利技术将改性邻苯二甲腈树脂与双马来亚酰胺混合，得到预浸液。
[0035]在本专利技术中，所述邻苯二甲腈树脂与双马来亚酰胺的质量比优选为(4～7)：1，更优选为(5～6)：1。
[0036]在本专利技术中，所述混合优选在搅拌的条件下进行，所述搅拌的温度优选为70～90℃，更优选为75～85℃，最优选为78～82℃；转速优选为200～350rpm，更优选为250～300rpm；时间优选为2～5h，更优选为3～4h。
[0037]得到预浸液后，本专利技术将碳纤维布置于所述预浸液中进行浸渍，得到预浸料。
[0038]本专利技术对所述碳纤维布没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的过程进行即可。
[0039]在本专利技术中，每15～20块尺寸为20
×
20cm的碳纤维布所需预浸液的质量优选为100～150g。
[0040]在本专利技术中，所述浸渍的温度优选为30～60℃，更优选为40～50℃；所述浸渍的时间优选为1～3h，更优选为1.5～2.5h。
[0041]得到预浸料后，本专利技术将所述预浸料层叠铺设后，依次进行压制和固化成型，得到改性邻苯二甲腈树脂基复合材料。
[0042]在本专利技术中，所述层叠铺设的层数优选为15～20层，更优选为16～18层。
[0043]在本专利技术中，所述压制优选在真空条件下进行，所述压制的温度优选为180～200℃，更优选为185～195℃，最优选为188～192℃；所述压制的压力优选为0.5～2MPa，更优选为1.0～1.5MPa；所述压制的时间优选为2～3h，更优选为2.2～2.6h。
[0044]在本专利技术中，所述固化成型的过程优选为：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性邻苯二甲腈树脂基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将邻苯二甲腈树脂与氧化石墨烯混合，进行改性，得到改性邻苯二甲腈树脂；将所述改性邻苯二甲腈树脂与双马来亚酰胺混合，得到预浸液；将碳纤维布置于所述预浸液中进行浸渍，得到预浸料；将所述预浸料层叠铺设后，依次进行压制和固化成型，得到改性邻苯二甲腈树脂基复合材料。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述邻苯二甲腈树脂与氧化石墨烯的质量比为(20～25)：1。3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述改性包括依次进行的搅拌和超声；所述搅拌的温度为60～80℃，转速为200～350rpm，时间为2～5h；所述超声的时间为15～30min。4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述邻苯二甲腈树脂与双马来亚酰胺的质量比为(4～7)：1。...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡艳志，李爱军，王绪超，俞茂兰，茅思佳，贾林涛，徐海明，
申请(专利权)人：上海大学绍兴研究院福建尚辰复合材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：