[發明專利]一種透波型不飽和聚酯樹脂材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202010195817.4
• 申請日: 2020-03-19
• 公開（公告）號: CN111205402A
• 公開（公告）日: 2020-05-29
• 發明（設計）人: 李鑫;苑鶴
• 申請（專利權）人: 北華航天工業學院
• 主分類號: C08F283/01
• 分類號: C08F283/01;C08F212/08;C08L51/08;C08L63/00
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 李興林

本發明公開了一種透波型不飽和聚酯樹脂材料及其制備方法，本發明的透波型不飽和聚酯樹脂材料包括以下重量份數的原料：不飽和聚酯樹脂80?120份，環氧樹脂5?10份，苯乙烯1?5份，表面活性劑2?3份，引發劑0.02?0.1份、促進劑0.5?1.5份、固化劑1?5份。本發明通過將不飽和聚酯樹脂、環氧樹脂、苯乙烯、表面活性劑、促進劑、固化劑預制混合，通過引發劑引發聚合并充分固化后制備出介電性能優異的不飽和聚酯樹脂材料，由于表面活性劑以及環氧樹脂的加入，避免了制備過程中出現發粘、針孔、氣泡等現象，并且采用苯乙烯引發聚合使得所制備的材料具有較強的機械性能。

技術領域

本發明涉及不飽和聚酯樹脂材料合成技術領域，特別是涉及一種透波型不飽和聚酯樹脂材料及其制備方法。

背景技術

樹脂基透波復合材料相較于無機透波復合材料而言，其具有很好的發展前景和經濟效益。利用樹脂基透波復合材料可以設計出不同的結構形式，來滿足對材料機械性能的要求。同時也可以根據透波性能的要求精確的控制復合材料各原料含量，其中復合材料的介電性能和其他性能均可進行適當的設計和調整，因此樹脂基復合透波材料受到了科研工作者的青睞。目前樹脂基復合透波材料根據樹脂基的不同分為以下幾類：

(1)環氧樹脂基透波復合材料

環氧樹脂分子結構中含有可與多種類型固化劑反應的環氧官能團，其具有良好的粘結性、耐磨性能，同時其工藝相對較為成熟，利用其制備的透波復合材料的成本低廉且尺寸穩定、材料結構致密，但是環氧樹脂基透波復合材料耐熱性能低，無法滿足飛行器在高馬赫數條件下的耐熱性能要求；沖擊韌性和耐濕熱穩定性也比較差，介電常數和介電損耗值較大。

(2)氰酸酯樹脂基透波復合材料

氰酸酯樹脂分子中含有兩個或兩個以上的氰酸酯官能團，在一定溫度下氰酸酯樹脂分子之間可以發生環化反應，最終生產含有三嗪環的交聯網絡大分子。由于三嗪環具有高度對稱結構，極化性很弱，不存在偶極矩，因此其介電性能非常優異，即很低的介電常數ε＝2.8-3.1F/m，極小的介電損耗(tanδ)為0.009-0.005，氰酸酯樹脂的玻璃化轉變溫度T_g超過240℃。但是利用氰酸酯樹脂制備透波復合材料的固化過程中需要較高的固化溫度，但是高溫固化使得材料的韌性大大降低，脆性較大，同時該透波復合材料的生產成本較高。

(3)聚酰亞胺樹脂基透波復合材料

聚酰亞胺樹脂是主鏈上含有芳香環和酰亞胺基團的聚合物，其具有較高的耐熱性，耐熱可達366℃，介電性能ε為4.1F/m，介電損耗(tanδ)為0.008，機械性能良好、耐化學性及尺寸穩定性高，但是在利用聚酰亞胺樹脂制備透波復合材料時的固化溫度也高于300℃，使得生產成本增大，同時工藝條件苛刻，給其廣泛應用帶來一定的困難。

(4)雙馬來酰亞胺樹脂基透波復合材料

雙馬來酰亞胺是由聚酰亞胺派生出樹脂體系中的一種，其具有良好的電絕緣性能、耐化學腐蝕性能以及耐高溫性能，其工作溫度為100-250℃，耐熱性由于多官能團環氧樹脂，但是利用雙馬來酰亞胺制備透波復合材料的韌性較差。

(5)不飽和樹脂基透波復合材料

不飽和聚酯樹脂分子結構中含有大量的成交聯的熱固性塑料，這些不飽和鍵在合適的條件下經引發劑引發反應生成交聯的熱固性塑料。利用不飽和聚酯樹脂制成的透波復合材料具有一定的機械性能和電性能，但是在合成過程中極易發生自聚固化，且所制備出的材料會出現發粘、產生大量的氣泡等非正常現象，這使得透波復合材料的介電性能以及機械性能大大降低。同時所制備的不飽和聚酯樹脂基透波復合材料的耐高溫性能差，極容易被燒蝕。

本發明基于目前不飽和聚酯樹脂材料的透波性能不穩定，其介電性能和機械性能相對較低，提供了一種透波性能優異的不飽和聚酯樹脂材料。

發明內容