[發(fā)明專利]一種用于RFI成型工藝的改性環(huán)氧樹脂膜及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910219287.6
• 申請日: 2009-12-03
• 公開（公告）號: CN101735573A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳立新;梁濱;王汝敏
• 申請（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué);成都飛機(jī)工業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司
• 主分類號: C08L63/10
• 分類號: C08L63/10;C08L81/06;C08L79/04;C08L71/10;C08L79/08;B29D7/01
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于RFI成型工藝的改性環(huán)氧樹脂膜及其制備方法，屬于RFI成型工藝用環(huán)氧樹脂膜方面的改性。?

背景技術(shù)

樹脂膜熔滲(Resin?Film?Infusion，RFI)成型工藝要求樹脂基體具有：①室溫環(huán)境下良好的成膜性，所成薄膜能任意彎曲而不碎裂，并且不粘手；②在工作溫度(即樹脂熔滲溫度)下能夠持續(xù)一段時(shí)間的低粘度，然后隨溫度升高，粘度快速增長，直至固化；③樹脂熔融浸滲時(shí)，對纖維預(yù)制體具有良好的浸潤性。此外，由于RFI工藝主要用于成型高性能復(fù)合材料構(gòu)件，因此還要求樹脂基體具有優(yōu)異的力學(xué)性能、耐熱和耐濕熱等性能。目前用于RFI成型工藝的樹脂體系，國外主要以環(huán)氧樹脂及不飽和聚酯樹脂為主。不飽和樹脂綜合性能一般且耐熱性差，環(huán)氧樹脂不耐濕熱；雖然雙馬來酰亞胺具有較高的力學(xué)性能和耐熱性能等，但是未改性BMI存在熔點(diǎn)高、溶解性差、固化溫度高、固化物脆性大等缺點(diǎn)，無法滿足室溫下成膜的要求。?

發(fā)明內(nèi)容

要解決的技術(shù)問題?

為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提出一種用于RFI成型工藝的改性環(huán)氧樹脂膜及其制備方法，?

本發(fā)明的思想在于：雙馬來酰亞胺是由聚酰亞胺樹脂體系派生的樹脂，以馬來酰亞胺為活性基團(tuán)的雙官能團(tuán)化合物，有與環(huán)氧樹脂相近的流動性和可模塑性，可采用與環(huán)氧樹脂類同的方法進(jìn)行成型加工，且固化后樹脂具有很高的耐熱性。因此考慮通過在環(huán)氧樹脂中加入雙馬來酰亞胺樹脂來改善其耐高溫性能。此外，為了使改性樹脂?在室溫下具有良好的成膜性，采取加入具有剛性結(jié)構(gòu)的熱塑性樹脂(聚醚砜、聚砜等)，既可以改善樹脂的成膜性，又不會降低其耐熱性。?

技術(shù)方案?

一種用于RFI成型工藝的改性環(huán)氧樹脂膜，其特征在于組份為：液體環(huán)氧樹脂、含剛性結(jié)構(gòu)的熱塑性樹脂、二元胺、雙馬來酰亞胺；其中：二元胺與雙馬來酰亞胺的摩爾比為2∶1～4∶1，得到二元胺-雙馬來酰亞胺預(yù)聚體；液體環(huán)氧樹脂中加入含剛性結(jié)構(gòu)的熱塑性樹脂，含剛性結(jié)構(gòu)的熱塑性樹脂的含量占液體環(huán)氧樹脂的1wt％～20wt％；液體環(huán)氧樹脂與含剛性結(jié)構(gòu)的熱塑性樹脂的混合物中的環(huán)氧基與二元胺-雙馬來酰亞胺預(yù)聚體中的胺基要符合摩爾比為環(huán)氧基∶胺基＝1∶1。?

所述的二元胺為4，4’-二胺基二苯甲烷或4，4’-二胺基二苯醚。?

所述的二元胺為芳香族二胺或脂肪族或脂環(huán)族二胺。?

所述液體環(huán)氧樹脂為E-51或E-54環(huán)氧樹脂。?

所述液體環(huán)氧樹脂為雙酚A型、雙酚F型、雙酚AD型或雙酚S型的雙酚型縮水甘油醚環(huán)氧樹脂。?

所述液體環(huán)氧樹脂為多酚型縮水甘油醚環(huán)氧樹脂或脂肪族縮水甘油醚環(huán)氧樹脂、縮水甘油酯型環(huán)氧樹脂、縮水甘油胺型環(huán)氧樹脂或環(huán)氧化烯烴化合物。?

所述含剛性結(jié)構(gòu)的熱塑性樹脂為聚砜或聚醚砜。?

所述含剛性結(jié)構(gòu)的熱塑性樹脂為聚苯并咪唑、聚芳醚酮或聚醚酰亞胺。?

一種制備上述用于RFI成型工藝的改性環(huán)氧樹脂膜的制備方法，其特征在于步驟如下：?

步驟1制備二元胺與雙馬來酰亞胺預(yù)聚體：將二元胺與雙馬來酰亞胺按2∶1～4∶1摩爾比的投料比加入反應(yīng)容器，在溫度120-170℃反應(yīng)5-30分鐘，得到透明的二元?胺-雙馬來酰亞胺預(yù)聚體；?

步驟2制備含剛性結(jié)構(gòu)的熱塑性樹脂與液體環(huán)氧樹脂混合物：將含剛性結(jié)構(gòu)的熱塑性樹脂加入液體環(huán)氧樹脂，在100-120℃下混合均勻；所述的含剛性結(jié)構(gòu)的熱塑性樹脂占液體環(huán)氧樹脂的1wt％～20wt％；?

步驟3制備改性環(huán)氧樹脂：將步驟1得到的二元胺與雙馬來酰亞胺預(yù)聚體加入到步驟2的混合物中，在120-160℃反應(yīng)5～15分鐘，得到透明的棕紅色改性環(huán)氧樹脂固體；所述的混合物中的環(huán)氧基與二元胺與雙馬來酰亞胺預(yù)聚體中的胺基符合環(huán)氧基∶胺基＝1∶1摩爾比；?

步驟4制備改性環(huán)氧樹脂膜：將步驟3得到的改性環(huán)氧樹脂在60℃±5下進(jìn)行烘料10-15分鐘，放置到熱熔機(jī)的加料裝置中，控制熱熔機(jī)的膠板溫度為55℃±2，刮刀溫度控制在60℃±2，走紙速度1.6±0.1m/min，得到改性環(huán)氧樹脂膜。?

改性環(huán)氧樹脂膜的厚度取決于刮刀間隙。?

有益效果?

本發(fā)明提出的用于RFI成型工藝的改性環(huán)氧樹脂膜及其制備方法，既克服了環(huán)氧樹脂耐濕熱性較差的問題，又改善了雙馬來酰亞胺樹脂熔點(diǎn)高、溶解性差、固化溫度高、固化物脆性大等缺點(diǎn)，該樹脂可用熱熔法成型厚度均勻、表面光滑、隨意彎曲的樹脂膜。?