[发明专利]一种碳纤维复合芯用耐高温氰酸酯树脂配方及其制备方法

权利要求书

1.一种碳纤维复合芯用耐高温氰酸酯树脂配方，其特征在于：其重量百分比如下：

氰酸酯树脂  65～94%

催化剂     0.04～8%

稀释剂       0～20%

增韧剂       7～15%

配方总量       100%。

2.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合芯用耐高温氰酸酯树脂配方，其特征在于：所述碳纤维复合芯用耐高温氰酸酯树脂配方树脂主体采用具有两个以上氰酸酯官能团（-OCN）的氰酸酯树脂单体或其预聚物；可供选择的树脂品种包括双酚A型氰酸酯树脂单体或其预聚物、双酚E型氰酸酯树脂、酚醛性氰酸酯树脂、双酚F型氰酸酯树脂、双酚M型氰酸酯树脂、双环戊二烯二烯型氰酸酯；配方可使用上述单一品种氰酸酯单体或预聚物作为主体，也可以使用多种不同种类氰酸酯单体或预聚物进行配伍，使用氰酸酯树脂预聚物进行配伍时，一般选用双酚A型氰酸酯树脂预聚物，且其含量通常不超过30wt%，使用多种氰酸酯树脂进行配伍时，氰酸酯单体品种不超过三种；使用多种氰酸酯树脂及其预聚物配伍时，其改性目的及用量指导如下：

氰酸酯树脂主体              用途          用量（wt）

双酚A型氰酸酯树脂预聚物   缩短熟化时间    0～30%

双酚E型氰酸酯树脂       调节粘度         0～100%

酚醛型氰酸酯树脂         提升耐热性       0～30%

其余的氰酸酯树脂          主体树脂         余量。

3.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合芯用耐高温氰酸酯树脂配方，其特征在于：所述碳纤维复合芯用耐高温氰酸酯树脂配方使用的催化剂可采用过渡金属有机化合物/壬基酚体系或有机锡化合物体系，过渡金属有机化合物包含铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)过渡金属元素的乙酰丙酮盐或环烷酸盐。

4.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合芯用耐高温氰酸酯树脂配方，其特征在于：所述前述两种类型的催化剂精确用量可通过DSC测试测定，用量可将氰酸酯树脂配方固化放热峰峰值温度降至180℃附近或以下即可，由于高用量的催化剂将促进氰酸酯树脂固化物的水解过程，因此氰酸酯催化剂不宜过度添加，通常情况下，作为主催化剂的有机金属盐用量低于1.5%为宜。

5.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合芯用耐高温氰酸酯树脂配方，其特征在于：所述配方采用低粘度多官能团环氧树脂作为稀释剂，活性稀释剂可采用三羟甲基丙烷缩水甘油醚、丙三醇三缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、间苯二酚二缩水甘油醚、二缩水甘油基苯胺。

6.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合芯用耐高温氰酸酯树脂配方，其特征在于：使用液体橡胶作为增韧剂，包括端羧基液体丁腈橡胶、端环氧基液体丁腈橡胶、端氨基液体丁腈橡胶。

7.一种碳纤维复合芯用耐高温氰酸酯树脂制备方法，其特征在于：其步骤如下：

(1)碳纤维复合芯用耐高温氰酸酯树脂碳纤维复合芯用耐高温氰酸酯树脂配方，其重量百分比如下：

氰酸酯树脂   65～94%

催化剂       0.04～8%

稀释剂       0～20%

增韧剂       7～15%

配方总量     100%；

(2)将氰酸酯树脂加热至80℃，并使其充分熔融，熔融完毕后加入催化剂，并搅拌均匀；

(3)将加有催化剂的氰酸酯树脂胶液加热至120～150℃预聚合，预聚过程中使用阿贝折光仪每隔五分钟取样测试折光指数，通过折光指数增加控制胶液预聚反应进程，折光指数增加值控制在0.0180以内；

(4)胶液折光指数指数达到所需范围后，停止胶液加热，并迅速冷却至80℃以下，加入液体橡胶增韧剂并搅拌均匀；

(5)增韧剂添加完毕后，向胶液中添加活性环氧稀释剂并搅拌均匀，将胶液冷却至室温待用，并测试记录树脂胶液粘度，胶液粘度范围控制在2000～3000cps范围内。