一种有机硅树脂基耐热透波复合材料及制备方法技术

本发明专利技术属于复合材料设计与加工技术，涉及一种具有电磁功能的有机硅树脂基耐热透波复合材料与制备技术。本发明专利技术涉及的耐热透波复合材料，包括有机硅树脂、纤维增强材料、具有饱和笼形结构的多面体低聚倍半硅氧烷（ＰＯＳＳ）、纳米无机填料及助剂，经浸渍、热压、后处理而成，承载能力及电磁性能优良，同时具有良好的耐高温性能，制造工艺简单，成本低廉，特别适用于高速飞行体对高透波率、高耐热性及高强度的技术要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的耐热透波复合材料，所述辅助固化剂为环氧树脂常用的高温固化剂，包括高温胺类固化剂如三乙胺、三乙醇胺、间苯二胺、二胺基二苯甲烷、二胺基二苯砜、 咪唑类固化剂。 其中P0SS是η = 8 14中的一种本专利技术涉及的耐热透波复合材料的制备过程包含如下步骤第一步胶液制备将有机硅树脂溶液、无机纳米粒子及稀释溶剂混合后，在超声 波的作用下分散均勻；加入POSS及辅助固化剂，并搅拌均勻，得到改性有机硅胶液A。第二步预浸料制备按比例用胶液A均勻浸渍增强纤维，晾干得到预浸料B。第三步固化成型按有机硅树脂基复合材料常规成型方法成型得到制件C ；第四步后处理在400 700°C下，热处理制件1 10分钟得到本专利技术涉及的耐 热透波复合材料。本专利技术涉及的耐热透波复合材料承载能力及电磁性能优良，同时具有良好的耐高 温性能，制造工艺简单，成本低廉，特别适用于高速飞行的弹箭武器对高透波率、高耐热性 及高强度的技术要求。四附图说明 附图1实施例一涉及耐热透波复合材料的透波曲线五具体实施例方式下面通过实施例对本专利技术涉及的技术方案进行进一步描述，但不作为对本专利技术保 护范围的限制。对比例202g有机硅树脂溶液(GR1320)，加入6. Ig气相法纳米SiO2 (A380)，加入45g甲苯 降低粘度并搅拌均勻后，超声波分散3小时。将上述胶液浸渍181g石英玻璃布(B型石英 布，厚度为0. 2mm)，待溶剂挥发完全后，在110°C下预烘15分钟。模压，压制条件为160°C下 2小时，220°C下3. 5小时，然后产品在500°C下处理5分钟。测复合材料弯曲强度115MPa ； 压缩强度58. 5MPa。其0. 6 8GHz范围内，常温的平均介电常数为3. 72，平均介电损耗为 0. 0102 ；500°C的平均介电常数为3. 75，平均介电损耗为0. 0120。实施例一202g有机硅树脂溶液(GR1320)，加入6. Ig气相法纳米SiO2 (A380)，加 入45g甲苯降低粘度并搅拌均勻后，超声波分散3小时，加6.21gP0SS(分子结构为(C、—zC - CH2- O — CH2- CH2-CH2- SiOr5)Υ1Σ#η = 8、10、12、14)和 0. 06g2_ 乙基 4-甲基咪唑并搅拌均勻。将上述胶液浸渍254g石英玻璃布(B型石英布，厚度为0.2mm)，待溶 剂挥发完全后，成型和后处理条件同对比例。所得复合材料弯曲强度127MPa ；压缩强度 101. 2MPa。其0. 6 8GHz范围内，常温的平均介电常数为3. 62，平均介电损耗为0. 0027 ； 500°C的平均介电常数为3. 45，平均介电损耗为0. 0053。平板材料试样经过700°C单面加热 Imin后，测处理前后的8 12GHz的透波率，如图1所示。实施例二202g有机硅树脂溶液(GR1320)，加入10. 9g气相法纳米SiO2 (A200)，加 入38g甲苯降低粘度并搅拌均勻后，超声波分散3小时，加3. IgPOSS(分子结构为(C^-JC-CH2- O-CH2- CH2-CH2-SiO15^ O1Σ# η=8、10、12、14)及 13. 8P0SS (分子结构5 甲烷并搅拌均勻。将上述胶液浸渍282g石英玻璃布(B型石英布，厚度为0.26mm)，待溶 剂挥发完全后，成型和后处理条件同对比例，所得复合材料弯曲强度120MPa ；压缩强度 96. 2MPa。其0. 6 8GHz下，常温的平均介电常数为3. 32，平均介电损耗为0. 0037 ；450°C 的平均介电常数为3. 42，平均介电损耗为0. 0041。实施例三198g 有机硅树脂溶液(DC808)，加入 12. Ig 纳米 CaCO3 (NPCCA-201)，力口 入50g甲苯降低粘度并搅拌均勻后，超声波分散3小时，加7gP0SS(分子结构为 η = 8、10、12、14)和 3. 8gP0SS(分子结构为 η = 8、10、12、14)的混合物，再加入0. 13g2-乙基4-甲基咪唑， 并搅拌均勻。将上述胶液浸渍165g玻璃布(D玻璃纤维布，厚度为0. 23mm)，待溶剂挥发完 全后，成型条件同对比例，400°C处理10分钟。测复合材料弯曲强度140MPa ；压缩强度 98. 2MPa。其0. 6 8GHz下，常温的平均介电常数为3. 52，平均介电损耗为0. 0057 ；500°C 的平均介电常数为3. 35，平均介电损耗为0. 0061。实施例四200g有机硅树脂溶液(1053)，加入16. 9g气相法纳米SiO2 (R972)，加入38g甲苯降低粘度并搅拌均勻后，超声波分散3小时，加18. 2P0SS (分子结构为^cn-C- SiO1,Σ#η = 8、10、12、14)和0. 06g2-乙基4-甲基咪唑并搅拌均勻。将上述胶液浸渍121g玻璃布 (D玻璃纤维布，厚度为0. 23mm)，待溶剂挥发完全后，成型条件同对比例，450°C下处理10分 钟。测复合材料弯曲强度135MPa ；压缩强度106. 2MPa。实施例五80g有机硅树脂溶液(SAR-9)，122g有机硅树脂溶液(1053)加入4. 8g气相法纳米 Si02(A380)，加入50g甲苯降低粘度并搅拌均勻后，超声波分散3小时，加9. 7gP0SS (分子结构为 η = 8、10、12)和6. Ig间苯二胺并搅拌均勻。将上述胶液浸渍224g高硅氧布(0.2mm)，待溶剂挥发完全后，成型条件同对比例，500°C下处理7分钟。测复合材料弯曲强度147MPa ；压缩强度100. 2MPa。实施例六198g有机硅树脂溶液(DC808)，加入16. 98纳米0&0)3(肥0-602)，加入388甲苯降低粘度并搅拌均勻后，超声波分散3小时，加10. SgPOSS (分子结构为 η = 8、10、12、14)和1. 69g三乙胺并搅拌均勻。将上述胶液浸渍181g2. 5D石英高厚布(厚 度约为4mm)，待溶剂挥发完全后，成型和后处理条件同对比例，550°C下处理6分钟。测复 合材料弯曲强度151MPa ；压缩强度110. 2MPa。其0. 6 8GHz下，常温的平均介电常数为 3. 34，平均介电损耗为0. 0056 ；500°C的平均介电常数为3. 25，平均介电损耗为0. 0048。实施例七202g有机硅树脂溶液(1153)，加入9. 7g气相法纳米SiO2 (A200)，加入 38g甲苯降低粘度并搅拌均勻后，超声波分散3小时，加4. 2gP0SS(分子结构为 10、12)和0. 13g2-乙基4-甲基咪唑并Σ# π=8、搅拌均勻。将上述胶液浸渍165g石英玻璃布(B型石英布，厚度为0. 3mm)，待溶剂挥发完全 后，成型和后处理条件同对比例，500°C下处理5分钟。测复合材料弯曲强度135MPa ；压缩 强度108. 2MPa。其0. 6 8GHz下，常温的平均介电常数为3. 25，平均介电损耗为0. 0029 ； 500°C的平均介电常数为3. 48，平均介电损耗为0. 0078。实施例八209g有机硅树脂溶液(1153)，加入· 19. 4g纳米碳化硅(β -SiC,粒径彡40nm,纯 度99. 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐热透波复合材料，包括有机硅树脂、增强纤维、ＰＯＳＳ、纳米无机填料及助剂，经浸渍、热压、后处理而成，以质量份计组分构成至少包括：　　有机硅树脂：１００；　　增强纤维：１００～２３５；　　纳米无机填料：４～１５；　　ＰＯＳＳ：３～１６；辅助固化剂：适量。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李莹，王建国，魏化震，安振河，谢可勇，
申请(专利权)人：中国兵器工业集团第五三研究所，
类型：发明
国别省市：88[中国|济南]