[發(fā)明專利]耐高低溫及高能輻射環(huán)境的樹脂復(fù)合材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310185707.X
• 申請日: 2013-05-20
• 公開（公告）號: CN103264555A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓和平;張鷗;張勝才
• 申請（專利權(quán)）人: 四川輝騰科技有限公司
• 主分類號: B32B27/06
• 分類號: B32B27/06;B32B27/12;B32B27/38;B32B27/18
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 管高峰;詹永斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于有機(jī)樹脂、化纖復(fù)合材料及其制備領(lǐng)域，特別涉及極端用途（耐高低溫及高能輻射環(huán)境）的樹脂復(fù)合材料及其制備。

背景技術(shù)

多官能環(huán)氧樹脂由于絕緣、隔熱、無磁干擾等特性，成為超低溫裝備中不可或缺的重要材料。而目前常用的雙酚A型環(huán)氧樹脂和酚醛縮水甘油醚樹脂不具備上述綜合性能；隨著超低溫環(huán)境下復(fù)合材料的使用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展，上述需求和不足越發(fā)突出；因此，人們對現(xiàn)有普通環(huán)氧樹脂進(jìn)行改良以適應(yīng)該需求。但普通環(huán)氧樹脂的耐低溫使用性能主要依賴于低粘度增韌劑的加入；如最常用的雙酚A型環(huán)氧樹脂材料，其耐低溫及耐高能輻射的縮合性能較差，目前采用玻璃纖維、碳纖維為增強(qiáng)材料制成的復(fù)合材料雖一定程度緩解了其上述缺陷，但其結(jié)果導(dǎo)致綜合性能較差（如電性能）。綜上所述：目前材料領(lǐng)域缺乏一種耐高低溫、耐高能輻射的樹脂基纖維復(fù)合材料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：提出一種耐高低溫、耐高能輻射的樹脂基纖維復(fù)合材料及其制備方法。

本發(fā)明目的通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種耐高低溫及高能輻射環(huán)境的樹脂復(fù)合材料，包括基礎(chǔ)層以及與基礎(chǔ)層緊密結(jié)合的復(fù)合層，所述基礎(chǔ)層為以雜環(huán)芳香族聚酰胺纖維為主要材料的織物，所述復(fù)合層為間苯二甲胺四縮水甘油胺環(huán)氧樹脂和/或以間苯二甲胺四縮水甘油胺環(huán)氧樹脂為基體材料的增強(qiáng)樹脂。

所述雜環(huán)芳香族聚酰胺纖維即芳綸Ⅲ纖維雜環(huán)芳香族聚酰胺纖維。

所述間苯二甲胺四縮水甘油胺環(huán)氧樹脂的結(jié)構(gòu)可表示如下：

作為優(yōu)選方式，所述基礎(chǔ)層為雜環(huán)芳香族聚酰胺纖維平紋布、雜環(huán)芳香族聚酰胺纖維斜紋布或雜環(huán)芳香族聚酰胺纖維無緯布。

作為優(yōu)選方式，所述復(fù)合層由里層的間苯二甲胺四縮水甘油胺環(huán)氧樹脂和外層的以間苯二甲胺四縮水甘油胺環(huán)氧樹脂為基體材料的增強(qiáng)樹脂構(gòu)成。

作為上述優(yōu)選的進(jìn)一步優(yōu)選，所述增強(qiáng)樹脂是以聚芳酰胺纖維增強(qiáng)間苯二甲胺四縮水甘油胺環(huán)氧樹脂。

作為進(jìn)一步優(yōu)選方式，所述增強(qiáng)樹脂各組分及其重量百分比為：

間苯二甲胺四縮水甘油胺環(huán)氧樹脂為90%、硅粉3%、聚芳酰胺樹脂7%。

一種上述樹脂復(fù)合材料的制備方法，依次包括以下步驟：

1）、在基礎(chǔ)層上采用輥涂法涂敷間苯二甲胺四縮水甘油胺環(huán)氧樹脂；

2）、真空脫除復(fù)合層中的溶劑；

3）、繼續(xù)采用噴涂法涂敷以間苯二甲胺四縮水甘油胺環(huán)氧樹脂為基體材料的增強(qiáng)樹脂；

4）、真空脫除復(fù)合層中的溶劑；

5）、冷壓成型；

6）、熱壓固化；

7）、恒熱保溫；

8）、降溫得成品。

作為優(yōu)選方式，所述冷壓成型條件為：溫度18～25℃，壓力2～3MPa。

作為優(yōu)選方式，所述熱壓固化條件為:?壓力6MPa以上，100℃*2.5ht。

作為優(yōu)選方式，所述恒熱保溫條件為：125℃*1.5ht。

本發(fā)明的有益效果：

1、本發(fā)明所制得的復(fù)合材料其耐高低溫性能優(yōu)異，在液氮浸泡下表面無裂紋，抗拉強(qiáng)度無變化；在330℃高溫下，各項(xiàng)性能指標(biāo)仍優(yōu)異。

2、本發(fā)明所得復(fù)合材料其耐輻射性能優(yōu)異。經(jīng)能量大于0.1Mev的快中子注量及大劑量伽馬射線輻射后，外觀無起泡、裂紋現(xiàn)象，強(qiáng)度無明顯變化。

3、本發(fā)明所制得的復(fù)合材料質(zhì)量輕，密度為1.3千克/米³左右。

具體實(shí)施方式

下列非限制性實(shí)施例用于說明本發(fā)明。

1、一種耐高低溫及高能輻射環(huán)境的樹脂復(fù)合材料，包括基礎(chǔ)層以及與基礎(chǔ)層緊密結(jié)合的復(fù)合層，基礎(chǔ)層為雜環(huán)芳香族聚酰胺纖維平紋布，復(fù)合層由里層的間苯二甲胺四縮水甘油胺環(huán)氧樹脂和外層的以間苯二甲胺四縮水甘油胺環(huán)氧樹脂為基體材料的增強(qiáng)樹脂構(gòu)成。作為上述優(yōu)選，增強(qiáng)樹脂是以聚芳酰胺纖維增強(qiáng)間苯二甲胺四縮水甘油胺環(huán)氧樹脂，其具體各組分及其重量百分比為：

間苯二甲胺四縮水甘油胺環(huán)氧樹脂為90%、硅粉3%、聚芳酰胺樹脂7%。

2、上述樹脂復(fù)合材料的制備方法，依次包括以下步驟：

1）、在前述基礎(chǔ)層上采用輥涂法涂敷間苯二甲胺四縮水甘油胺環(huán)氧樹脂；

2）、真空脫除復(fù)合層中的溶劑；

3）、繼續(xù)采用噴涂法涂敷前述增強(qiáng)樹脂；

4）、真空脫除復(fù)合層中的溶劑；

5）、冷壓成型，條件為：溫度18～25℃（優(yōu)選25℃），壓力2～3MPa（優(yōu)選2MPa）。