[發明專利]一種輕質高強隔熱透波復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201911099023.1
• 申請日: 2019-11-11
• 公開（公告）號: CN110746780B
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發明（設計）人: 孔國強;李瑩;魏化震;于秋兵;尹磊;安振河;李居影;王康;孫曉冬;畢衛東
• 申請（專利權）人: 山東非金屬材料研究所
• 主分類號: C08L83/04
• 分類號: C08L83/04;C08L83/06;C08K7/26;C08K7/24;C08K7/10;C08J5/24;B32B5/02;B32B33/00;B32B5/26;B32B37/06;B32B37/10;B32B38/00
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 苗峻;趙斌

1.一種輕質高強隔熱透波復合材料，其特征在于：其是以空心石英纖維為增強體，有機硅樹脂作為基體，添加氣凝膠粉體制備而得的；所述輕質高強隔熱透波復合材料密度為1.39g/cm³~1.47g/cm³、壓縮強度和彎曲強度分別為123MPa~140MPa和163 MPa~182MPa、導熱系數為0.089 W/m·K~0.099 W/m·K、8~12GHz的介電常數和介電損耗角正切值分別是2.92~3.05和0.0016~0.0024；

其制備方法包括如下步驟：

（1）有機硅樹脂溶液的配制：將有機硅樹脂溶于有機溶劑制備成質量濃度為15～75%的有機硅樹脂溶液，之后依次加入環氧基POSS、輔助固化劑和氣凝膠粉體，采用功率為300W超聲波儀器進行初步分散，直至改性有機硅樹脂溶液為均相溶液，無明顯固體顆粒存在為止，然后在30℃~160℃加熱反應1h～12h，配制成改性有機硅樹脂溶液；

上述主要組分以重量份計組分構成至少包括：

有機硅樹脂：100份；

環氧基POSS：2~18份；

氣凝膠粉體：2~18份；

輔助固化劑：環氧基POSS用量的1wt%；

（2）預浸布制備：按照空心石英纖維織物質量為上述所用有機硅樹脂質量的100%~200%的比例，將上步獲得的改性有機硅樹脂溶液均勻涂刷在纖維織物表面，然后在空氣中晾置2~26小時，得到預浸布；

（3）預浸布處理：將步驟（2）得到的預浸布在鼓風干燥箱中進行熱處理，溫度為30℃~110℃，時間為10分鐘~60分鐘，烘至預浸布表面無溶劑，有一定粘度但無拉絲現象；之后將烘干后的預浸布裁剪成合適的尺寸，按設定方式進行鋪層；

（4）熱壓成型：將步驟（3）得到的鋪層的預浸布在溫度150℃~250℃和壓力為2~30MPa壓力下進行熱壓成型，冷卻后得到復合材料；

（5）后處理：將步驟（4）得到的復合材料在250℃~450℃下熱處理0.5~5分鐘即可得到所述輕質高強隔熱透波復合材料；

步驟（1）中所述有機硅樹脂選自甲基有機硅樹脂或甲基苯基有機硅樹脂或其混合物；

步驟（1）所述環氧基POSS選自八縮水甘油醚基POSS或八環氧環己基POSS或其混合物；所述氣凝膠粉體選自SiO₂氣凝膠粉體、Al₂O₃氣凝膠粉體、ZrO₂氣凝膠粉體中的一種或幾種的混合物；所述氣凝膠粉體的粒徑為2~25μm；

步驟（2）所述空心石英纖維織物的空心度為32%~50%。