[發(fā)明專利]一種可中溫固化的熱熔苯并噁嗪組合物制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910629314.0
• 申請(qǐng)日: 2019-07-12
• 公開（公告）號(hào): CN112210106B
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 樊孟金;尚呈元;凌輝;周宇;蔣文革;徐曉明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 航天材料及工藝研究所;航天長(zhǎng)征睿特科技有限公司
• 主分類號(hào): C08J5/24
• 分類號(hào): C08J5/24;C08L61/34;C08L71/12;C08L63/00;C08L81/06;C08K7/06;C08K7/14;C08G14/06
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心 11007
• 代理人: 任超

一種可中溫固化的熱熔苯并噁嗪組合物制備方法，包括以下步驟：S1：將苯并噁嗪?jiǎn)误w加熱到90～100℃熔化，保溫20?60min，加入催化劑攪拌至其融化均勻狀態(tài)，得到組分A；S2：將熱塑性樹脂增韌劑加入到工藝改性劑中，加熱到120～170℃，機(jī)械攪拌60～120min至溶解完全，得到組分B；S3：將S1中的組分A和S2中的組分B在90?100℃進(jìn)行共混10?30min，加入抑煙劑繼續(xù)攪拌10?30min，得到可中溫固化的改性熱熔苯并噁嗪樹脂組合物；S4：采用上述改性苯并噁嗪樹脂進(jìn)行熱熔膠膜的制備并與纖維或織物進(jìn)行含浸復(fù)合制備得到熱熔預(yù)浸料；其中上述包含改性苯并噁嗪樹脂的熱熔預(yù)浸料，其樹脂百分比含量為30％～50％。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于結(jié)構(gòu)復(fù)合材料用熱熔預(yù)浸料制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種中溫固化的熱熔苯并噁嗪樹脂體系組成、制備方法及包含該苯并噁嗪體系的熱熔預(yù)浸料。

背景技術(shù)

為實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)減重和提升運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，輕質(zhì)先進(jìn)復(fù)合材料已成為飛機(jī)、船舶和高速列車等現(xiàn)代化運(yùn)輸工具制造的首選材料體系[1-3]。隨著樹脂基復(fù)合材料在上述領(lǐng)域的應(yīng)用推廣，對(duì)材料的阻燃性能提出了越來越高的要求。采用含氯或含溴的二酚或二元酸鹵素取代物作為原料來制得反應(yīng)型阻燃樹脂是提高熱固性樹脂阻燃的有效途徑。但是含鹵阻燃劑的材料在燃燒時(shí)，會(huì)生成致癌物二惡英以及產(chǎn)生大量的有毒煙霧，而有毒煙霧是火災(zāi)致死的主要原因，逐漸地使用鹵素的方式不被接受。因此，迫切需求滿足航空航天、船舶及軌道交通行業(yè)阻燃、低煙、低毒(FST)規(guī)則和良好力學(xué)性能的輕質(zhì)復(fù)合材料體系。

苯并噁嗪是一種從傳統(tǒng)酚醛樹脂基礎(chǔ)上發(fā)展起來的高性能熱固性樹脂，它保留了傳統(tǒng)酚醛樹脂良好的耐熱性、優(yōu)良的阻燃性、低熱膨脹系數(shù)等優(yōu)點(diǎn)，還避免了固化過程中因小分子的釋放所帶來的制品缺陷，苯并噁嗪樹脂燃燒煙密度小，可克服現(xiàn)有樹脂燃燒時(shí)煙密度大的不足。國(guó)外對(duì)苯并噁嗪開展了系統(tǒng)的研究并實(shí)現(xiàn)了商品化生產(chǎn)應(yīng)用。漢高公司開發(fā)了系列的碳纖維/苯并噁嗪樹脂預(yù)浸料(BZ?9704、9110等)，符合歐洲標(biāo)準(zhǔn)JAR/聯(lián)邦航空公司標(biāo)準(zhǔn)FAR防火、防煙和防毒規(guī)定，同時(shí)具有優(yōu)良的力學(xué)性能，已用于空客A380運(yùn)輸機(jī)輔機(jī)艙室(APU)的構(gòu)件。但在高鐵等作為夾層輕質(zhì)復(fù)合材料應(yīng)用時(shí)成型溫度最好能夠滿足在120-150℃內(nèi)固化，目前商品化的苯并噁嗪固化溫度均在180℃以上。國(guó)內(nèi)目前對(duì)苯并噁嗪合成、增韌改性的基礎(chǔ)研究較多，但在玻璃纖維/碳纖維熱熔預(yù)浸料復(fù)合材料的制備與性能研究方面匱乏，與國(guó)外同類材料性能相當(dāng)?shù)念A(yù)浸料產(chǎn)品未見報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種可中溫固化的熱熔苯并噁嗪組合物。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種可中溫固化的熱熔苯并噁嗪組合物制備方法，包括以下步驟：

S1：將苯并噁嗪?jiǎn)误w加熱到90～100℃熔化，保溫20-60min，加入催化劑攪拌至其融化均勻狀態(tài)，得到組分A；

S2：將熱塑性樹脂增韌劑加入到工藝改性劑中，加熱到120～170℃，機(jī)械攪拌60～120min至溶解完全，得到組分B；

S3：將S1中的組分A和S2中的組分B在90-100℃進(jìn)行共混10-30min，加入抑煙劑繼續(xù)攪拌10-30min，得到可中溫固化的改性熱熔苯并噁嗪樹脂組合物；

S4：采用上述改性苯并噁嗪樹脂進(jìn)行熱熔膠膜的制備并與纖維或織物進(jìn)行含浸復(fù)合制備得到熱熔預(yù)浸料；其中上述包含改性苯并噁嗪樹脂的熱熔預(yù)浸料，其樹脂百分比含量為30％～50％。

所述S1至S4中，苯并噁嗪?jiǎn)误w為苯并噁嗪6170單體，催化劑為間苯二酚，熱塑性樹脂增韌劑為苯氧樹脂PKHH，工藝改性劑為縮水甘油酯脂環(huán)族環(huán)氧樹脂CY-179，抑煙劑為XSEP-7；

且苯并噁嗪6170單體、間苯二酚、苯氧樹脂PKHH、縮水甘油酯脂環(huán)族環(huán)氧樹脂CY-179、XSEP-7的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為100：10：30：30：10。