[发明专利]苯并噁嗪预浸料组合物及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，特别涉及一种苯并噁嗪预浸料组合物。

背景技术

苯并噁嗪树脂是一种新开发的新型酚醛树脂，以酚类化合物、醛类和胺类化合物为原料合成的一类含氧、氮杂环结构的中间体，在加热/催化剂作用下发生开环聚合形成类似酚醛树脂的网状结构，由于聚合无小分子释放、制品的固化收缩小、孔隙率低，有优良的力学性能、电学性能和阻燃性能。

预浸料是基体树脂与增强材料结合形成的复合材料中间状态产品，通过一定的铺层工艺和固化工艺形成一定结构形状、力学性能的复合材料，目前复合材料的基体树脂主要是热固型树脂。苯并噁嗪树脂具有自聚合能力，但是聚合温度在200℃以上且脆性大，很难在主承力结构的复合材料领域得到应用，所以通常加入催化剂(促进剂)降低固化温度，缩短固化时间、提高制品固化程度，达到降低能耗、节约成本、提高制品性能的目的，催化剂(促进剂)已预先加入基体树脂当中，通过加热、加压最终成型制品，利用催化剂(促进剂)的潜伏性，使预浸料具有一定的贮存期，但树脂基体经过加热混合、涂膜、含浸等热历史工序，其潜伏性大大的降低，所以预浸料在低温条件下运输、贮存，这样大大增加了成本投入。

因此，现在需要开发一种适用室温长期存储且性能不受损的苯并噁嗪预浸料组合物材料。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，适用室温长期存储且性能不受损的苯并噁嗪预浸料组合物材料。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，该苯并噁嗪预浸料组合物由苯并噁嗪树脂、环氧树脂和增韧剂组成；所述苯并噁嗪树脂的含量的质量分数为60～79％，所述环氧树脂的含量的质量分数为1～20％，所述增韧剂的含量的质量分数为1～20％。

采用上述技术方案，由于预浸料适用期很大程度上是由基体树脂的适用期决定的，所以降低苯并噁嗪树脂基体室温活性对延长苯并噁嗪树脂基体预浸料室温贮存期起关键性作用，通过包括至少一种单/多(含两个)官能团苯并噁嗪化合物组分，加入且不限于一种环氧树脂改善工艺性能及增强苯并噁嗪树脂基体与纤维结合力，增韧剂选自上述至少一种增韧剂，改善苯并噁嗪树脂基体韧性，从而使苯并噁嗪树脂基体生产及含浸纤维/织物具有良好的工艺性，并得到了具有室温贮存期长及高性能的苯并噁嗪预浸料组合物。

作为本发明的优选方案，所述苯并噁嗪树脂的含量的质量分数为60～75％，所述环氧树脂的含量的质量分数为5～20％，所述增韧剂的含量的质量分数为5～20％。

作为本发明的优选方案，所述苯并噁嗪树脂的含量的质量分数为65～75％，所述环氧树脂的含量的质量分数为10～20％，所述增韧剂的含量的质量分数为5～15％。

本发明的进一步改进在于，所述苯并噁嗪树脂为多酚型苯并噁嗪树脂或/和二胺型苯并噁嗪；所述多酚型苯并噁嗪树脂的分子结构式为：

其中，O为1-4；当O为1，X＝烷基，-SH-；当O为2，X＝-，-S-，-SO₂-，-CO-，-CH₂-，-C(CH₃)₂-，聚氨酯分子柔性段；当O为2～4，X＝亚烷基，R₁＝甲基、乙基、丙基、丁基、芳基；所述二胺型苯并噁嗪的分子结构式为：

其中，P为1～2；当P为1，Y＝烷基，芳基；当P为2，Y＝二苯基(甲烷/异丙烷/亚砜/砜)；R₄＝氢、卤素、烷基、不饱和基、氰基、醛基。

作为本发明的实施例的优选方案，所述苯并噁嗪树脂的分子结构至少包括下列分子结构式：

其中：X为亚甲基、异丙基、羰基、硫醚、亚砜、砜基、长链分子柔性链段，R₁和R₂相同或不同，选自氢为烷基、芳基、不饱和基，R₄为氢、卤素、烷基、不饱和基。

本发明的进一步改进在于，所述环氧树脂为双酚A型或多酚型或混合型环氧树脂的一种或多种的混合；所述双酚A型环氧树脂至少包括(Ⅰ)或(Ⅱ)的分子结构式的一种；

其中：R₅和R₆相同或不同，为氢或氧或甲基；所述多酚型环氧树脂的分子结构式为：

其中，R₇为氢或甲基；所述混合型环氧树脂至少包括(A)或(B)的分子结构式的一种。