[發明專利]一種透波復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201810272136.6
• 申請日: 2018-03-29
• 公開（公告）號: CN108384234B
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 顧軍渭;李陽;唐玉生;唐林;孔杰;董文彩
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: C08L79/04
• 分類號: C08L79/04;C08J5/24;D06M16/00;D06M15/643
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 劉奇

本發明提供了一種透波復合材料，由包括以下重量份的組分制備得到：85份氰酸酯樹脂；14～16份2?((3?(三氟甲基)苯氧基)甲基)環氧乙烷；0.8～1.2份二月桂酸二丁基錫；100～120份丙酮；120～130份改性聚對苯撐苯并二噁唑纖維；所述改性聚對苯撐苯并二噁唑纖維是通過溶菌酶和環氧基籠型聚倍半硅氧烷對聚對苯撐苯并二噁唑纖維進行改性制備得到。本發明以含氟化合物2?((3?(三氟甲基)苯氧基)甲基)環氧乙烷共聚改性氰酸酯樹脂為樹脂基體，以高強、高模和低介電的PBO纖維為增強體，采用溶菌酶和環氧基籠型聚倍半硅氧烷對PBO纖維進行改性，使透波復合材料具有優異的耐熱性能、力學性能和介電性能。

技術領域

本發明涉及復合材料技術領域，具體涉及一種透波復合材料及其制備方法。

背景技術

纖維增強樹脂基復合材料具有質輕、比強度和比模量高、耐疲勞和減震性好等優點，在航空航天工業及武器裝備等領域具有廣泛的應用。鑒于新一代武器裝備輕量化、結構高承載、電子戰能力強和低雷達散射截面積(RCS)的綜合性能要求，迫切需要一類具有優異的介電性能、足夠的力學強度和適當的彈性模量的樹脂基透波復合材料。

相比環氧樹脂、聚酰亞胺、酚醛樹脂和雙馬來酰亞胺樹脂等高性能熱固性樹脂，氰酸酯(CE)樹脂具有相對更低的介電常數ε(2.6～3.2)、極小的介電損耗正切值tanδ(0.002～0.008)，且在寬的溫度頻率范圍(10⁶～10¹¹Hz)內變化很小；同時，CE具有優異的機械強度、良好的耐濕熱性能和較高的尺寸穩定性等，已廣泛應用于雷達天線罩和衛星天線系統。但CE固化物的斷裂韌性和層間剪切強度(ILSS)偏低，限制了其更廣的應用。

聚對苯撐苯并二噁唑(PBO)纖維密度相對較低(1.56g/cm³)，同時具有優異的介電性能(ε為3.0，tanδ為0.001)，卓越的力學性能(拉伸強度和模量分別達5.8GPa和270GPa)，突出的耐熱性能(最高使用溫度和分解溫度分別為350℃和650℃)，在航空航天、航海、防彈材料和增強材料等關鍵領域展現出重要的應用前景，尤其是在輕質高強機載天線罩用樹脂基透波復合材料的制備方面具有極大的吸引力。但PBO纖維表面光滑，呈極強的化學惰性，與聚合物樹脂基體的界面性能極差，嚴重制約了其在高端武器裝備中的應用。

現有技術中有報道采用甲基磺酸/γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷對POB纖維進行功能化改性，提高了POB纖維/氰酸酯樹脂透波復合材料的彎曲強度和層間剪切強度，且改善了其介電性能。但是，該POB纖維/氰酸酯樹脂透波復合材料的耐熱性能和力學性能較差，限制了其進一步應用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種透波復合材料及其制備方法，本發明提供的透波復合材料具有優異的耐熱性能、力學性能和介電性能。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種透波復合材料，由包括以下重量份的組分制備得到：

85份氰酸酯樹脂；

14～16份2-((3-(三氟甲基)苯氧基)甲基)環氧乙烷；

0.8～1.2份二月桂酸二丁基錫；

100～120份丙酮；

120～130份改性聚對苯撐苯并二噁唑纖維；所述改性聚對苯撐苯并二噁唑纖維是通過溶菌酶和環氧基籠型聚倍半硅氧烷對聚對苯撐苯并二噁唑纖維進行改性制備得到。

優選地，所述氰酸酯樹脂為雙酚A型氰酸酯樹脂。

本發明提供了上述技術方案所述透波復合材料的制備方法，包括以下步驟：