[發明專利]高耐濕熱雙馬來酰亞胺/微膠囊復合材料及其制備方法

無效

• 申請號: 200810018413.7
• 申請日: 2008-02-04
• 公開（公告）號: CN101225230A
• 公開（公告）日: 2008-07-23
• 發明（設計）人: 袁莉;顧嬡娟;梁國正;張增平
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: C08L79/08
• 分類號: C08L79/08;C08K7/14;C08K5/13;C08K5/41;B29C70/34;B29C70/54;C08L63/00
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司
• 代理人: 陶海鋒

技術領域

本發明涉及一種高耐濕熱復合材料及其制備方法，具體說是一種雙馬來酰亞胺/微膠囊復合材料及其制備方法，屬于高性能復合材料領域。

背景技術

雙馬來酰亞胺(BMI)作為一種高性能樹脂基體，其具有優良的耐熱性、耐腐蝕性、絕緣性和尺寸穩定性等特點，已經廣泛應用于航空、航天、電子、電氣、機械等領域。而脆性大是未改性BMI固化物存在的一個主要缺陷之一，因此，目前對BMI的增韌途徑研究較多，主要是通過降低鏈的剛性或固化物的交聯密度來實現，如多元胺改性BMI、烯丙基化合物改性BMI、環氧樹脂改性BMI、熱塑性樹脂改性BMI、橡膠改性BMI、氰酸酯改性BMI以及通過在酰亞胺環間引入砜基、醚鍵、酯鍵或酰胺鍵等基團合成新型BMI單體，均可達到增韌改性目的。雖然固化后的BMI已經具有較好的耐濕熱性能，但是由于其應用領域的特殊性，而提高耐濕熱性對于其力學性能、熱穩定性能、介電性能、玻璃化轉變溫度等的維持有積極效果。因此，研究如何提高BMI復合材料的耐濕熱性能具有重要的意義，其耐濕熱性能的提高有利于拓展其在航空、航天、電子、電氣、機械等領域的應用范圍。目前可以將BMI與2，6-二甲基苯酚雙環戊二烯氰酸酯單體共聚，合成新型BMI單體，或在BMI中加入烯丙基和丙烯基封端的亞芳基醚酮樹脂等方法可以提高BMI基體的耐濕熱性能，對于纖維增強的復合材料，通過對纖維進行表面處理、改善纖維的配置等也可以改善材料的耐濕熱性能。近幾年來，隨著樹脂基復合材料多功能化的發展，包覆有液態愈合劑的微膠囊在樹脂基復合材料中的得到了應用，由于微膠囊特殊的物理與化學性能，將這類微膠囊加入到樹脂基體中，不但可以賦予樹脂基體自修復功能，而且也能改善樹脂基體的脆性，起到增韌的作用。但對于如何利用微膠囊技術提高雙馬來酰亞胺材料的高耐濕熱性還在探索之中。

發明內容

本發明的目的在于提供一種新型的高耐濕熱雙馬來酰亞胺/微膠囊復合材料及其制備方法。

實現本發明目的所提供的一種高耐濕熱雙馬來酰亞胺/微膠囊復合材料，按重量計其組分為：

雙馬來酰亞胺樹脂：100份

烯丙基化合物：60-120份

聚脲甲醛包覆環氧樹脂微膠囊：2-30份

玻璃纖維：0-700份。

上述高耐濕熱雙馬來酰亞胺/微膠囊復合材料的制備方法，具體步驟如下：

(1)按重量計，將100份雙馬來酰亞胺樹脂和60-120份烯丙基化合物混合，在加熱、攪拌條件下升溫至120-150℃，樹脂透明后反應30-60min；

(2)玻璃纖維大于0且小于等于700份時，待溫度低于100℃后，加入丙酮，再加入聚脲甲醛包覆環氧樹脂微膠囊，攪拌均勻后刷在玻璃纖維布上，待揮發份小于1％后，將預浸料裁剪，鋪層于模具中，在平板壓機上壓制成型，所述的壓制成型工藝為：先在120℃保溫約1h，加壓1MPa，按150℃/1h+180℃/2h+200℃/2h工藝條件壓制成型；

玻璃纖維為0份時，步驟(1)后直接再加入聚脲甲醛包覆環氧樹脂微膠囊，攪拌均勻，脫泡后注入預先涂有脫膜劑的模具中，抽真空后按120℃/1h+150℃/2h+180℃/2h+200℃/2h工藝條件固化成型；

(3)再經100℃水煮，得到雙馬來酰亞胺/微膠囊樹脂改性體系。

所述的雙馬來酰亞胺樹脂為4，4′-二苯甲烷雙馬來酰亞胺、4，4′-二苯醚雙馬來酰亞胺和4，4′-二苯砜雙馬來酰亞胺；

所述的烯丙基化合物為二烯丙基雙酚A、二烯丙基雙酚S；

所述的聚脲甲醛包覆環氧樹脂微膠囊為聚脲甲醛包覆雙酚A型環氧樹脂，其粒徑范圍為15～800μm。

所述的玻璃纖維為EW210，EW240，SW220，SW100A，CWR200-90，CWR300-90，CW100E-100和CW120D-100。

上文中，所述的聚脲甲醛包覆環氧樹脂微膠囊為中國發明專利CN1927187“三聚氰胺甲醛包覆雙環戊二烯微膠囊及其制備方法”中公開的技術，其組分為：三聚氰胺、甲醛溶液、雙環戊二烯、阻聚劑、水、表面活性劑和消泡劑。制備步驟是：將三聚氰胺、甲醛溶液、水放入瓶中，加熱并采用堿液調節溶液、得到三聚氰胺甲醛預聚體溶液；將DCPD與水溶液混合，注入反應瓶中攪拌加三聚氰胺甲醛預聚體溶液，再加含有乳化劑和消泡劑的水溶液攪拌；控制反應體系的升溫速率，保溫并結束反應；將產物用水洗數次，經抽濾與干燥得到微膠囊產品。