本发明专利技术公开了一种树脂组合物，所述树脂组合物由100份的二氧化双环戊二烯，10～50份的热固性树脂，51～76份的固化剂，以及7～11份的促进剂复配得到；本发明专利技术的树脂组合物，通过二氧化双环戊二烯与热固性树脂的复配，改善树脂的多种性能，使得树脂组合物耐高温，兼具优良的力学性能；本发明专利技术还相应公开了一种以所述树脂组合物混合增强材料后制备得到的复合材料，以及该复合材料的制备方法，所述制备方法包括制备预浸料和模压成型工艺步骤；所述制备方法将模压成型的固化制度分为预成型、固化成型和后固化三个步骤，并分别控制三个步骤的温度，可使得复合材料完全固化，且可有效避免固化不当而发生粘模等常见的工艺缺陷。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术主要涉及到树脂材料领域，具体涉及一种树脂组合物和一种树脂基复合材料及其制备方法。
技术介绍
随着近代科学技术的发展，运载火箭、导弹和航天飞机等空间运载工具以及飞机、 汽车和船舶等交通工具都朝着可靠性好、寿命长和能耗低的方向发展。这些新的设计思想对树脂基复合材料的性能，特别是耐高温性能提出了更高的要求。树脂基复合材料一般由增强相和基体相组成，常用的增强相多为无机纤维，如玻璃纤维、碳纤维等，它们本身具有较高的耐热性和力学性能；基体相为有机高分子材料，如环氧树脂、不饱和聚酯树脂等，大多数情况下耐热性能不好，而且树脂除了需要具备耐高温性能外，还需要良好的力学性能、耐疲劳和耐冲击性能等，单纯的耐热性好而其他综合性能不好的树脂，其使用价值也不大，比如二氧化双环戊二烯(⑶R-0122)是一种耐高温的环氧树脂，但其韧性较差，使它的应用受到了很大的限制。因此，若能协调好环氧树脂固化体系韧性和耐高温性之间的矛盾，在保证它耐热性变化不大或提高的情况下增强其韧性，这对扩大其应用领域具有很大的实用意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种耐高温、增韧、适用期长、性能稳定、且成本较低的树脂组合物，并相应提供一种含有该树脂组合物的树脂基复合材料及其制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案—种树脂组合物，所述树脂组合物由以下质量份数的组分复配得到二氧化双环戊二烯 100份，热固性树脂10 50份，固化剂51 76份，和促进剂7 11份。上述树脂组合物中，所述的二氧化双环戊二烯的环氧值为1. 20 1. 22，是三维结构，其分子结构式为0IPjd上述树脂组合物中，所述热固性树脂优选为双酚A型环氧树脂E-51 (简称E-51)、 双酚A型环氧树脂E-44、缩水甘油胺类树脂600或不饱和聚酯树脂3193。所述固化剂优选为顺丁烯二酸酐(MA)、邻苯二甲酸酐(PA)、均苯四甲酸二酐(PMDA)、四氢苯酐(THPA)或六氢苯酐(HHPA)。所述促进剂优选为丙三醇、三羟甲基丙烷、己三醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇、或新戊二醇。作为一个总的专利技术构思，本专利技术还提供一种树脂基复合材料，该树脂基复合材料是由上述的树脂组合物混合增强材料后制备得到，所述增强材料包括碳纤维布或玻璃纤维布，所述树脂基复合材料中树脂基体的体积分数为30% 40%，所述增强材料形成的增强体的体积分数为60% 70%。所述增强体可进一步优选为04无碱玻璃布。一种上述的树脂基复合材料的制备方法，包括以下工艺步骤(1)制备预浸料先将所述树脂组合物中的四种组分加热溶解，再减压脱泡，然后加入稀释剂1，2_环己二醇二缩水甘油醚稀释，得到预浸料；(2)模压成型将所述预浸料均勻涂在碳纤维布或玻璃纤维布上，合模，经保压固化后脱模，制得树脂基复合材料，制得的复合材料中，树脂基体(树脂组合物)在复合材料中的体积分数为30% 40%，增强体纤维(碳纤维布或玻璃纤维布)在复合材料中的体积分数为60% 70%。作为对上述的制备方法的进一步改进，将保压固化分为三个工艺步骤，分别包括预成型、固化成型和后固化，进一步地，所述的三个步骤的温度分别控制在110°C 125°C、 165°C 175°C和 210°C 215°C。上 述的制备方法中，优选地，所述预成型的时间控制在4h，且前3h不加压，3h后加压至7MPa;所述的固化成型和后固化均保持所述预成型时的压力(7MPa)固化3. 5h。与现有技术相比，本专利技术的优点在于本专利技术的树脂组合物，通过二氧化双环戊二烯与热固性树脂的复配，改善树脂的多种性能，使得树脂组合物耐高温，兼具优良的力学性能；由本专利技术的树脂组合物固化得到的树脂浇铸体，在保证耐高温性能的同时，力学性能显著提高，拉伸强度达到38. 9IMP 56. 91MPa，弯曲强度达到99. 12Mpa 117. 68Mpa，玻璃化转变温度达到234. 73 °C 259. 74°C。利用本专利技术的树脂组合物制备的树脂基复合材料的玻璃化转变温度高于230°C， 可在180°C工作条件下使用5年以上；此外本专利技术树脂组合物可实现树脂基复合材料的模压成型，模压制品的表观质量优良，力学性能和耐热性能均优于已有的技术方案，且经济性较好，成本降低，在同类产品的市场竞争中具有较强的竞争力，是一种适合模压成型工艺的树脂组合物。本专利技术的树脂基复合材料的制备方法，将模压成型的固化制度分为预成型、固化成型和后固化三个步骤，并分别控制三个步骤的温度，可使得复合材料完全固化，且可有效避免固化不当而发生粘模等常见的工艺缺陷。此外，本专利技术的树脂组合物中的热固性树脂体系，成本低廉，尤其是E-51树脂体系，可以各组份分开储存，也可以混合储存，互不影响，可长时间放置，适用期可达一个月之久。附图说明图1是本专利技术的实施例1 实施例5中的树脂浇铸体和对照样(不含E-51的环氧树脂固化物)的拉伸强度对比图；图2是本专利技术的实施例1 实施例5中的树脂浇铸体和对照样(不含E-51的环氧树脂固化物)的弯曲强度 对比图；图3是本专利技术的实施例1 实施例5中的树脂浇铸体和对照样(不含E-51的环氧树脂固化物)的玻璃化转变温度对比图；图4是本专利技术的实施例3中的树脂浇铸体和对照样(不含E-51的环氧树脂固化物)的优选三点弯曲载荷下的载荷-位移曲线图；图5是本专利技术的实施例3中的树脂浇铸体和对照样(不含E-51的环氧树脂固化物)的拉伸应力-应变曲线图；图6是本专利技术的实施例3中的树脂基复合材料和对照样(不含E-51的⑶R-0122 基复合材料)的优选三点弯曲载荷下的载荷-位移曲线图；图7是本专利技术的实施例3中的树脂基复合材料和对照样(不含E-51的⑶R-0122 基复合材料的拉伸应力-应变曲线图；图8是本专利技术的实施例1 实施例5中的模压成型工艺流程图。 具体实施例方式下面结合具体实施例及附图对本专利技术作进一步的说明。实施例1 一种本专利技术的树脂组合物，该树脂组合物由以下质量份数的组分复配得到二氧化双环戊二烯100份，热固性树脂E-5110份，固化剂顺丁烯二酸酐(顺酐) 55. 92份，和促进剂丙三醇(甘油)7. 63份。(其中，二氧化双环戊二烯购自湖南岳阳昌德化工有限公司，牌号⑶R-0122；E-51 购自湖南岳阳石油化工总厂；固化剂顺酐购自天津博迪化工股份；促进剂甘油购自天津市大茂化学试剂厂。)将上述树脂组合物，在60°C下加热溶解、减压脱泡，然后采用机械搅拌方法搅拌 30min，真空脱泡后注入自制的模具中固化，得到树脂浇铸体；将不含E-51的环氧树脂固化物(二氧化双环戊二烯)作为对照样，分别测试树脂浇铸体和对照样的力学性能和耐高温性能，结果如图1、图2和图3所示，测得树脂浇铸体的拉伸强度为38.91MPa(拉伸模量为 3. 21GPa)，弯曲强度为110. 98MPa (弯曲模量为3. 69GPa)，玻璃化转变温度为257. 44°C ；测得对照样的拉伸强度为36. 77MPa，弯曲强度为77. 23MPa，玻璃化转变温度为259. 81°C ；可见相比对照样，本实施例的树脂浇铸体在保证耐高温性能同时，力学性能有显著的提高。一种本专利技术的树脂基复合材料的制备方法，包括以下工艺步骤(1)制备预浸料先将上述的树脂组合物中的四种各本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吕文丽，肖加余，曾竟成，邢素丽，蒋卫和，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科学技术大学，岳阳昌德化工实业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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