【技术实现步骤摘要】
一种碳纤维/碳纳米管/有机硅改性不饱和聚酯纳米复合材料的制备方法
[0001]本专利技术涉及一种碳纤维/碳纳米管/有机硅改性不饱和聚酯纳米复合材料的制备方法,属高性能复合材料
技术介绍
[0002]随着我国航天航空的发展,对材料的耐高温性和力学性能等提出了严峻的挑战,传统的金属合金材料已经不能满足航天航空的需要,开发新型的材料来应对这种挑战是一种必然。先进复合材料无疑是首选的材料,它是指由一些具有高性能的增强体(如碳纤维、碳纳米管等)增强聚合物树脂制备得到的复合材料,成为金属、非金属、高分子三大材料体系之后的第四大材料。
[0003]不饱和聚酯树脂综合性能好,常温常压下是一种粘度可控的液体,可以与多种材料复合形成复合材料。因此,其可作为一种聚合物基复合材料的基体材料,将其与无机纳米填料复合可以制成高强度、高硬度的先进复合材料。然而,不饱和聚酯树脂耐热和传热性能较差,一般只适合于155℃下使用,且制品易燃烧。为了满足特殊领域的要求,需要从不同的切入点对不饱和聚酯树脂进行改性,以提高不饱和聚酯树脂的性能。研究人员最早对不饱和聚酯树脂改性是通过改变原料配比、原料种类,以及在原料中引入特殊元素等方面入手,将这类改性归类于基于原料的改性。随着树脂基复合材料技术的不断发展,不饱和聚酯树脂改性有了新方法,就是通过添加功能性填料来改性,添加的填料材料一般有弹性体、纤维、纳米粒子等,将这种添加多组份填料的改性方法归类于复合材料改性。
[0004]有机硅树脂因为具有优异的热氧化稳定性、耐寒性、电绝缘性、憎水性等 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种碳纤维/碳纳米管/有机硅改性不饱和聚酯纳米复合材料的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:(1)以二官能团或三官能团的烷氧基有机硅混合单体、去离子水为原料,采用自制酸性离子交换树脂为水解催化剂,制备出含有可反应活性基团的有机硅预聚体;(2)利用采用 1,2
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丙二醇、新戊二醇、己二酸、间苯二甲酸、四氢苯酐、顺丁烯二酸酐为原料合成耐热型不饱和聚酯树脂预聚体,添加步骤(1)制备的有机硅预聚体与不饱和聚酯预聚体进行缩合反应,制得有机硅改性不饱和聚酯树脂;(3)将一定量的有机硅改性不饱和聚酯树脂、碳纤维、碳纳米管、分散剂、消泡剂、引发剂、阻聚剂、稀释剂进行混合,经高速搅拌机充分搅拌之后制得分散良好的碳纤维/碳纳米管/有机硅改性不饱和聚酯纳米复合材料。2.根据权利要求1所述的一种碳纤维/碳纳米管/有机硅改性不饱和聚酯纳米复合材料的制备方法,其特征在于,所述有机硅混合单体为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、二甲基乙氧基乙烯基硅烷、二苯基乙烯基乙氧基硅烷、甲基乙烯基二乙氧基硅烷或上述单体的两种或两种以上混合物;其中有机硅单体与去离子水的质量比为1:(0.5
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4.5)。3.根据权利要求1所述的一种碳纤维/碳纳米管/有机硅改性不饱和聚酯纳米复合材料的制备方法,其特征在于,所述不饱和聚酯树脂所用原料为1,2
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丙二醇、新戊二醇、己二酸、间苯二甲酸、四氢苯酐和顺丁烯二酸酐;其中,1,2
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丙二醇、新戊二醇、己二酸、间苯二甲酸、四氢苯酐、顺丁烯二酸酐的质量比依次为1:(0.001
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3.0):(0.001
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2.0):(0.001
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4.0):(0.001
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5.0):(0.001
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6.0)。4.根据权利要求1所述的一种碳纤维/碳纳米管/有机硅改性不饱和聚酯纳米复合材料的制备方法,其特征在于,所述分散剂为六偏磷酸钠、三聚磷酸钠或焦磷酸钠,或上述单体的两种或两种以上混合物;所述消泡剂为聚醚改性硅油系列;所述引发剂为过氧化物,如过氧化苯甲酰或过氧化甲乙酮;所述阻聚剂为对苯二酚;所述稀释剂为苯乙烯。5.根据权利要求1所述的一种碳纤维/碳纳米管/有机硅改...
【专利技术属性】
技术研发人员:董晓娜,游胜勇,孙复钱,曾国屏,
申请(专利权)人:江西省科学院应用化学研究所,
类型:发明
国别省市:
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