【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及增韧树脂领域，进一步地说，是涉及一种预浸料增韧树脂、增韧层、预浸料、层压板及其制备方法和应用。
技术介绍
1、环氧树脂基复合材料具有比模量、比强度高，抗疲劳、耐腐蚀，可设计性强等性能特点，得到广泛应用，是航天航空飞行器主承力结构件优选的轻量化、高性能材料之一，在航天航空、军工、汽车轻量化等众多领域广泛应用，且应用比重日益增大。但是环氧树脂固化后，交联密度高，导致复合材料韧性差，严重限制了环氧基复合材料的性能发挥和应用范围。复合材料在使用过程中不可避免的会受到各种冲击。当受到外力冲击时，金属材料结构主要通过冲击部位的塑性变形来吸收能量，而复合材料层压板结构靠弹性变形和损伤破坏来吸收能量。低速冲击是复合材料制件使用过程中难以避免的。复合材料分层将造成结构强度和刚度的显著下降，使复合材料的轻量化优点不能充分发挥，限制了复合材料应用水平的进一步提高。
2、预浸料的增韧方式主要有三种：基体增韧、z向增韧和插层增韧。。基体增韧在提高基体树脂韧性的同时，会影响基体树脂的粘度、耐热、模量等物化性能，进而改变复合材料的成型工艺性。z向增韧是指利用z向缝合技术和z向穿刺技术提升材料的层间断裂韧性和抗冲击性能，但复杂的制造工艺和相对较高的制造成本在一定程度上限制了两种方法的广泛应用，并且在缝合线或铆钉插入过程中不可避免的会对碳纤维造成损伤，使复合材料内部产生应力集中现象，导致材料拉伸、弯曲等性能劣化。插层增韧的具体实施方法在复合材料的相邻层之间插入一个离散的中间层，这个特殊的离散层能够促进裂纹界面和曲折裂纹路径之间形成机械桥
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供了一种预浸料增韧树脂、增韧层、预浸料、层压板及其制备方法和应用。
2、针对现有技术存在的热塑性颗粒层间增韧手段所用热塑性颗粒价格成本高，层间插层制备工艺复杂，并且制备环境受到粉尘影响的问题。本专利技术提供一种新的预浸料增韧树脂，采用该预浸料增韧树脂制备的增韧层进而得到的预浸料和层压板，具有成本低，不会改变传统预浸料制备工艺的优点，制备的预浸料可以保持良好的粘性，制备的层压板冲击后压缩强度高的优点。
3、本专利技术的目的之一是提供一种预浸料增韧树脂。
4、所述预浸料增韧树脂由包括固体环氧树脂、环氧聚硅氧烷、含有封端异氰酸酯基团的化合物在内的原料制备得到。
5、本专利技术的一种优选的实施方式中，
6、以固体环氧树脂为100重量份数计，所述原料包括：
7、固体环氧树脂 100重量份；
8、环氧聚硅氧烷 30～180重量份；优选为60～150重量份；
9、含有封端异氰酸酯基团的化合物 40～200重量份；优选为80～160重量份。
10、本专利技术的一种优选的实施方式中，
11、所述原料还包括催化剂a；优选地，
12、所述催化剂a的用量为0.01～20重量份，优选为1～15重量份。
13、本专利技术的一种优选的实施方式中，
14、所述催化剂a为咪唑类化合物、咪唑衍生物、叔胺、季铵盐、金属卤化物、金属有机化合物、lewis酸/碱络合物的至少一种；优选地，所述咪唑类化合物为咪唑、1-甲基咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑中的至少一种；所述咪唑衍生物为异氰酸酯或环氧树脂与咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2一苯基咪唑的改性物中的至少一种。
15、本专利技术的一种优选的实施方式中，
16、所述固体环氧树脂为双酚a型环氧树脂，优选环氧值低于0.25当量/100克；
17、所述环氧聚硅氧烷的环氧值低于0.30当量/100克；
18、所述环氧聚硅氧烷为甲基硅油两端被环氧基团封端的化合物；
19、所述含有封端异氰酸酯基团的化合物由包括异氰酸酯、封端剂、溶剂在内的原料制备得到；
20、优选地，所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯(tdi)、异佛尔酮二异氰酸酯(ipdi)、二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)、二环己基甲烷二异氰酸酯(hmdi)、六亚甲基二异氰酸酯(hdi)、赖氨酸二异氰酸酯(ldi)、多亚甲基多苯基多异氰酸酯(papi)中的至少一种；所述封端剂为咪唑类、酚类、醇类、内酰胺、二羰基氢、肟类、亚硫酸氢钠中的至少一种，优选为咪唑类、酚类或肟类中的至少一种，更优选为对硝基苯酚、2-乙基-4-甲基咪唑、丙酮肟中的至少一种。
21、本专利技术的一种优选的实施方式中，
22、所述制备含有封端异氰酸酯基团的化合物的原料还包括催化剂b；所述催化剂b可采用本领域常用的催化剂，优选地，所述催化剂b为二月桂酸二丁基锡；所述催化剂b的用量为封端剂的摩尔数量的1～3％；
23、所述溶剂可采用本领域常用的溶剂，优选为二氧六环、氯仿、丙酮中的至少一种；
24、所述溶剂用量的质量分数为所述原料总量的50～70％；
25、制备含有封端异氰酸酯基团的化合物的反应温度为60～80℃；
26、反应得到的产物经洗涤、干燥等程序后即可得到含有封端异氰酸酯基团的化合物。
27、本专利技术的目的之二是提供一种预浸料增韧树脂的制备方法，包括：
28、将所述原料按照所述用量混合均匀制得所述预浸料增韧树脂；优选地，所述混合温度为30～110℃；更优选为50～80℃。
29、本专利技术的目的之三是提供一种增韧层，包括上述预浸料增韧树脂。
30、本专利技术的目的之四是提供一种增韧层的制备方法，包括：将所述预浸料增韧树脂进行涂膜得到所述增韧层；
31、涂膜的过程包括但不限于：将预浸料增韧树脂倒入涂膜机中，在40～120℃下涂覆在离型纸上。
32、本专利技术的目的之五是提供一种预浸料。
33、所述预浸料包括以下组分：
34、以增强纤维为100重量份数计，
35、增强纤维 100重量份；
36、树脂基体胶膜 10～120重量份；优选为30～70重量份；
37、增韧层 5～50重量份；优选为10～25重量份；
38、优选地，所述增强纤维为碳纤维、芳纶、玻璃纤维、玄武岩纤维中的至少一种；
39、所述树脂基体胶膜包括树脂、固化剂和促进剂；
40、所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种预浸料增韧树脂，由包括固体环氧树脂、环氧聚硅氧烷、含有封端异氰酸酯基团的化合物在内的原料制备得到。
2.如权利要求1所述的预浸料增韧树脂，其特征在于所述原料包括：
3.如权利要求1所述的预浸料增韧树脂，其特征在于所述原料包括：
4.如权利要求3所述的预浸料增韧树脂，其特征在于：
5.如权利要求1所述的预浸料增韧树脂，其特征在于：
6.如权利要求5所述的预浸料增韧树脂，其特征在于：
7.一种如权利要求1～6之一所述的预浸料增韧树脂的制备方法，所述方法包括：
8.一种增韧层，包括权利要求1～6之一所述的预浸料增韧树脂。
9.一种如权利要求8所述增韧层的制备方法，包括：将所述预浸料增韧树脂进行涂膜得到所述增韧层。
10.一种包括权利要求8所述的增韧层的预浸料，包括有以下组分；
11.一种如权利要求10所述的预浸料的制备方法，所述方法包括：
12.一种层压板，包括如权利要求10所述的预浸料。
13.一种如权利要求1～6之一所述的预浸料增韧
...【技术特征摘要】
1.一种预浸料增韧树脂，由包括固体环氧树脂、环氧聚硅氧烷、含有封端异氰酸酯基团的化合物在内的原料制备得到。
2.如权利要求1所述的预浸料增韧树脂，其特征在于所述原料包括：
3.如权利要求1所述的预浸料增韧树脂，其特征在于所述原料包括：
4.如权利要求3所述的预浸料增韧树脂，其特征在于：
5.如权利要求1所述的预浸料增韧树脂，其特征在于：
6.如权利要求5所述的预浸料增韧树脂，其特征在于：
7.一种如权利要求1～6之一所述的预浸料增韧树脂的制备方法，所述方法包括：
8....
【专利技术属性】
技术研发人员：唐建华，张藕生，余荣禄，王鑫，罗子堃，汤溢融，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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