[发明专利]一种邻苯二甲腈复合材料电缆罩及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种邻苯二甲腈复合材料电缆罩及其制备方法，具体地说，本发明涉及一种采用耐高温邻苯二甲腈树脂组合物和纤维织物制备的电缆罩及其成型制备工艺方法，该邻苯二甲腈复合材料电缆罩适用于高速飞行器外侧电缆的高温防隔热保护和承受气动载荷。

背景技术

电缆罩是用于高速飞行器外侧电缆的高温保护罩。电缆罩热环境瞬时气动加热温度高，还受到气动载荷的作用，需要采用既能满足高温烧蚀防热和隔热要求，又在高温下具有一定的承载作用的材料制备保护罩体进行电缆防护。国内外最早的电缆罩方案是采用金属壳体外表面喷热防护涂层的方法，但是该方案电缆罩重量较重。

随着飞行器性能的提升和复合材料技术的发展。国外开发研制了复合材料壳体外表面喷热防护涂层的方案，以取代金属电缆罩。国内研究单位也开发研制了复合材料外表面喷热防护涂层的电缆罩。但是采用该方案制备的电缆罩产品转运和贮存过程中外层涂层容易碰触受损脱落，维护很困难。此外随着耐热要求的提高，电缆罩外喷的涂层厚度越来越厚，导致涂层很容易剥离，可靠性差。

综上所述，目前国内外电缆罩采用复合材料外表面喷热防护涂层的方案，但该方案存在涂层维护困难、容易剥离、可靠性较差、过厚的涂层导致减重效果差等问题。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提出一种邻苯二甲腈复合材料电缆罩及其制备方法。

本发明的技术解决方案是：

一种邻苯二甲腈复合材料电缆罩，该邻苯二甲腈复合材料电缆罩包括外层材料和内层材料，外层材料为邻苯二甲腈复合材料，内层材料为隔热材料；

邻苯二甲腈复合材料为碳纤维/邻苯二甲腈复合材料、玻璃纤维/邻苯二甲腈复合材料、芳纶纤维/邻苯二甲腈复合材料、石英纤维/邻苯二甲腈复合材料中的一种或其组合；

隔热材料为气凝胶、泡沫、隔热毡、相变材料中的一种或其组合；

当所述的内层材料为气凝胶时，外层材料和内层材料的质量比为100:0.5～5；

当所述的内层材料为泡沫时，外层材料和内层材料的质量比为100:2～10；

当所述内层材料为隔热毡时，外层材料和内层材料的质量比为100:5～20；

当所述内层材料为相变材料时，外层材料和内层材料的质量比为100:5～30；

所述的碳纤维/邻苯二甲腈复合材料的树脂基体为邻苯二甲腈树脂组合物，增强体为碳纤维；

所述的玻璃纤维/邻苯二甲腈复合材料的树脂基体为邻苯二甲腈树脂组合物，增强体为玻璃纤维；

所述的芳纶纤维/邻苯二甲腈复合材料的树脂基体为邻苯二甲腈树脂组合物，增强体为芳纶纤维；

所述的石英纤维/邻苯二甲腈复合材料的树脂基体为邻苯二甲腈树脂组合物，增强体为石英纤维；

所述的邻苯二甲腈树脂组合物包括A组分、B组分和C组分，A组分、B组分、C组分的质量比为100：2～30：0.05～10；其中A组分为邻位双邻苯二甲腈、间位双邻苯二甲腈、不对称双邻苯二甲腈中的一种或其组合；B组分为固化促进剂；C组分为浸润稀释剂。

A组分、B组分、C组分的质量比优选为100：3～10：0.5～2。

所述的固化促进剂为邻炔基苯胺、间炔基苯胺、对炔基苯胺中的一种或其组合。

所述的浸润稀释剂为丙烯酸脂类浸润稀释剂。

邻苯二甲腈树脂组合物的制备方法，步骤为：将A组分加热到100～170℃，待A组分熔化后，加入B组分和C组分，并搅拌均匀，得到邻苯二甲腈树脂组合物，加热温度优选为140～160℃。

一种邻苯二甲腈复合材料电缆罩的制备方法，步骤为：

(一)制备外层材料；

(二)制备内层材料或内层材料的预成型体；

(三)在外层材料的内表面共固化成型、发泡成型、粘接或机械连接内层材料，即制得邻苯二甲腈复合材料电缆罩。

所述步骤(一)制备外层材料的具体步骤如下：

(1)在电缆罩模具上铺覆纤维，然后合模；

(2)将电缆罩模具加热到150～170℃；

(3)将邻苯二甲腈树脂组合物加入高温注射机树脂罐中，加热到150～170℃，将邻苯二甲腈树脂组合物在100～170℃下，温度优选为140～160℃，抽真空脱除气泡；

(4)在对电缆罩模具抽真空的条件下，采用15～20MPa以上的压力将邻苯二甲腈树脂组合物注射入电缆罩模具腔中，保压30～60分钟；