一种双马来酰亚胺树脂组合物、复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种双马来酰亚胺树脂组合物、复合材料及其制备方法，双马来酰亚胺树脂组合物包括以下质量份数的组分：双马来酰亚胺树脂100份、烯丙基酚氧树脂30

【技术实现步骤摘要】
一种双马来酰亚胺树脂组合物、复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于双马来酰亚胺树脂基复合材料
，具体涉及一种双马来酰亚胺树脂组合物、复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]双马来酰亚胺树脂属于聚酰亚胺，其具有较高的强度和模量，良好的耐高温、耐辐射、耐湿热、吸湿率低和热膨胀系数小等优良特性。同时，双马来酰亚胺树脂还具有与环氧树脂相近的流动性和可冲模性，工艺性良好，使其在航空航天等领域有着良好的应用前景。但是，双马树脂单体双官能团的链间距离较短，交联密度较大，因此存在着固化物韧性差、质脆等缺点，导致其抗冲击性能、抗应力开裂性能也较差，限制了其应用。
[0003]因此，需要对双马树脂进行改性，以提高其韧性。目前，双马树脂增韧改性的方法主要包括：烯丙基类化合物改性、二元胺扩链改性、热塑性树脂改性、热固性树脂改性、无机功能材料改性等方法。其中，烯丙基类化合物改性是主要的改性手段，烯丙基类化合物改性是利用烯丙基类化合物中的烯丙基与双马树脂环上活性C=C发生双烯加成，然后马来酰亚胺环上的C=C再与中间产物进行Diels
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Alder 及阴离子酰亚胺齐聚化反应，生成高交联度成环结构的韧性树脂，从而使双马树脂韧性提高。例如公开号为CN 112679357 A的中国专利文献公开了改性烯丙基化合物、改性双马来酰亚胺预聚物及其应用，该改性烯丙基化合物中具有环戊二烯结构，且含苯环或被极性较低的直链烷取代的苯环，该改性烯丙基化合物用于改性双马来酰亚胺时，使制得的改性双马来酰亚胺预聚物具有特定结构，能提高双马来酰亚胺的溶解性、降低其交联密度，从而能降低树脂吸水率、介电常数和介电损耗值，同时提高树脂耐热性。公开号为CN 104974346 B的中国专利文献公开了一种液晶型烯丙基化合物改性的双马来酰亚胺树脂的制备方法，该液晶型烯丙基化合物改性的双马来酰亚胺树脂中，包括1 ,4
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二(4
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烯丙氧基苯甲酸)苯酯类液晶型烯丙基化合物、2 ,2
’‑
二烯丙基双酚A和双马来酰亚胺单体。该改性双马来酰亚胺树脂可溶于丙酮、氯仿等常规低沸点溶剂中，固化成型工艺性良好，其固化物具有优良的耐热性能和韧性。
[0004]但是，目前烯丙基类化合物改性方法对双马树脂的增韧效果有限，双马树脂的韧性仍有待进一步提高，并且，改性后对双马树脂的抗冲击性能和耐热性有一定影响。

技术实现思路

[0005]本专利技术为解决目前改性双马来酰亚胺树脂增韧效果有限、改性后双马树脂的抗冲击性能和耐热性有所降低的技术问题，而提供一种双马来酰亚胺树脂组合物、复合材料及其制备方法，采用烯丙基酚氧树脂与二烯丙基双酚A共同改性双马来酰亚胺树脂，双马树脂与烯丙基酚氧树脂、二烯丙基双酚A中的烯丙基与双马树脂环上活性C=C反应，生成高交联度成环结构的韧性树脂，使双马树脂韧性提高，并且通过烯丙基酚氧树脂将柔性链段引入双马树脂中，进一步提高双马树脂的韧性，同时提高双马树脂的抗冲击性能。
[0006]为了解决上述问题，本专利技术的第一方面提供一种双马来酰亚胺树脂组合物，包括
以下质量份数的组分：双马来酰亚胺树脂100份、烯丙基酚氧树脂30
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50份、二烯丙基双酚A 20
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45份；其中，所述烯丙基酚氧树脂的制备原料包括二烯丙基苯酚、柔性侧链改性环氧树脂、第一催化剂；二烯丙基苯酚：柔性侧链改性环氧树脂：第一催化剂的质量比为1:0.4
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0.5:0.05
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0.15。
[0007]优选地，双马来酰亚胺树脂组合物包括以下质量份数的组分：双马来酰亚胺树脂100份、烯丙基酚氧树脂38
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42份、二烯丙基双酚A 30
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38份；所述烯丙基酚氧树脂的制备原料中，二烯丙基苯酚：柔性侧链改性环氧树脂：第一催化剂的质量比为1:0.43
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0.48:0.08
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0.1。
[0008]优选地，所述柔性侧链改性环氧树脂的制备原料包括环氧树脂、端异氰酸酯基聚醚、第二催化剂，1:6
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7：0.005
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0.01。
[0009]优选地，所述端异氰酸酯基聚醚的制备原料包括甲苯
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2,4
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二异氰酸酯和聚丙二醇；甲苯
‑
2,4
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二异氰酸酯与聚丙二醇的用量满足甲苯
‑
2,4
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二异氰酸酯中的
‑
NCO与聚丙二醇中
‑
OH摩尔比为2:1。
[0010]优选地，聚丙二醇为聚丙二醇4000。
[0011]优选地，所述二烯丙基苯酚为二烯丙基双酚A；所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂；所述第一催化剂为季铵盐；所述第二催化剂为二月桂酸二丁基锡。
[0012]本专利技术的第二方面提供一种上述的双马来酰亚胺树脂组合物的制备方法，包括以下步骤：将烯丙基酚氧树脂熔融，然后加入双马来酰亚胺树脂，于130
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140℃下预聚10
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30min，再加入二烯丙基双酚A，于130
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140℃下继续反应10
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30min，得到所述双马来酰亚胺树脂组合物。
[0013]本专利技术的第三方面提供一种纤维增强双马来酰亚胺树脂基复合材料，包括纤维增强材料和上述的双马来酰亚胺树脂组合物。
[0014]本专利技术的第四方面提供一种上述的纤维增强双马来酰亚胺树脂基复合材料的制备方法，包括以下步骤：采用纤维增强材料浸渍所述双马来酰亚胺树脂组合物，得到预浸料，然后将所述预浸料铺覆叠层后，采用微波固化成型，得到所述纤维增强双马来酰亚胺树脂基复合材料。
[0015]优选地，所述微波固化成型采用梯度升温固化，梯度升温程序为：130
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140℃固化0.5
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2h，然后升温至150
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160℃固化10
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14h，再升温至180
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190℃固化10
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14h。
[0016]本专利技术与现有技术相比，具有以下有益效果：1.本专利技术的双马来酰亚胺树脂组合物，采用烯丙基酚氧树脂、二烯丙基双酚A联合改性双马来酰亚胺树脂，烯丙基酚氧树脂、二烯丙基双酚A中的烯丙基与双马树脂环上活性C=C发生双烯加成，然后马来酰亚胺环上的C=C再与中间产物进行Diels
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Alder 及阴离子酰亚胺齐聚化反应，生成高交联度成环结构的韧性树脂，从而使双马树脂韧性提高；2. 本专利技术的双马来酰亚胺树脂组合物，烯丙基酚氧树脂为二烯丙基苯酚上的酚羟基与柔性侧链改性环氧树脂中的环氧键在催化剂作用下开环加聚得到，与双马来酰亚胺树脂反应后，将柔性链段引入双马树脂中，从而降低分子链的刚性，破坏原有双马树脂高度对称结构，提高其固化物的抗冲击性能，并且，引入柔性链节，可降低芳环的密度，从而达到
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双马来酰亚胺树脂组合物，其特征在于，包括以下质量份数的组分：双马来酰亚胺树脂100份、烯丙基酚氧树脂30
‑
50份、二烯丙基双酚A 20
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45份；其中，所述烯丙基酚氧树脂的制备原料包括二烯丙基苯酚、柔性侧链改性环氧树脂、第一催化剂；二烯丙基苯酚：柔性侧链改性环氧树脂：第一催化剂的质量比为1:0.4
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0.5:0.05
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0.15。2.根据权利要求1所述的双马来酰亚胺树脂组合物，其特征在于，包括以下质量份数的组分：双马来酰亚胺树脂100份、烯丙基酚氧树脂38
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42份、二烯丙基双酚A 30
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38份；所述烯丙基酚氧树脂的制备原料中，二烯丙基苯酚：柔性侧链改性环氧树脂：第一催化剂的质量比为1:0.43
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0.48:0.08
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0.1。3.根据权利要求2所述的双马来酰亚胺树脂组合物，其特征在于：所述柔性侧链改性环氧树脂的制备原料包括环氧树脂、端异氰酸酯基聚醚、第二催化剂，1:6
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7：0.005
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0.01。4.根据权利要求3所述的双马来酰亚胺树脂组合物，其特征在于：所述端异氰酸酯基聚醚的制备原料包括甲苯
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2,4
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二异氰酸酯和聚丙二醇；甲苯
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2,4
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二异氰酸酯与聚丙二醇的用量满足甲苯
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2,4
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二异氰酸酯中的
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NCO与聚丙二醇中
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【专利技术属性】
技术研发人员：刘千，季宝锋，张毅，麻永帅，于宗芝，艾进，高岩，吴禹錡，
申请(专利权)人：北京爱思达航天科技有限公司，
类型：发明
国别省市：