[发明专利]一种高模量耐高温双马来酰亚胺树脂组合物

说明书

本发明是一种高模量耐高温双马来酰亚胺树脂组合物。该双马来酰亚胺树脂组合物由双马来酰亚胺单体、氰基树脂、乙烯基苯胺、烯丙基类化合物、肟类促进剂和咪唑类促进剂组成。采用肟类和咪唑类双促进剂体系，可以起到协同促进的奇效，将固化温度降低到200℃，无需进行后固化处理，其玻璃纤维复合材料玻璃化转变温度可以达到370℃，扩大了双马来酰亚胺在低温固化高温使用复合材料、胶黏剂和漆等方面的使用优势。另外其浇注体拉伸模量可以达到5.3GPa，提高了复合材料的抗压强度，为在鱼雷和海底输油管路等需要高模量树脂的应用方面提供了新的选材。

技术领域

本发明属于双马来酰亚胺树脂技术领域，涉及一种高模量耐高温双马来酰亚胺树脂组合物。

背景技术

航空航天飞行器的快速发展迫切需要耐高温、质量轻、强度高、刚度高的解决方案，这为耐高温聚合物基体树脂的发展提供了良好的契机。双马来酰亚胺树脂性能优异，兼有环氧树脂的易加工性和聚酰亚胺树脂高强度、高耐热性、电绝缘性及耐侯性等，在航空航天领域它已成为继环氧树脂之后结构复合材料中又一类重要的基体材料。

但要发挥双马来酰亚胺树脂固化物的耐温性，达到玻璃化转变温度300℃以上，其固化后处理温度均较高达到(230-250℃)，必须应用耐高温工装模具和耐高温成型辅助材料，在高温固化带来的高能耗会造成制造成本的极大增加。降低固化温度复合材料构件尺寸变形小,可提高复合材料构件的尺寸精度，并明显降低能耗。

树脂基复合材料用于火箭、导弹的构件已有报道及应用，然而因复合材料抗压强度不够，无法承受海水压力的作用，在鱼雷和海底输油管路等需要高模量树脂的应用方面尚属空白，美国海军制定的改进用于深潜壳体的树脂系统的发展计划研究表明，基体树脂模量达4.92，可满足鱼雷壳体的力学性能要求，国内仅西北工业大学郑亚萍等对此方面进行了研究，文献《高模量树脂基体的研究》（郑亚萍等，宇航材料工艺2000，第六期，23-26）中制得了拉伸模量达5.1GPa的环氧树脂，但还未有进一步的应用报道。

发明内容

本发明提出了一种高模量耐高温双马来酰亚胺树脂组合物，以解决现有双马来酰亚胺树脂后处理温度高，能耗大，成型成本高等问题，其最高固化温度200℃，无需进行后固化处理，其玻璃纤维复合材料玻璃化转变温度可以达到370℃；另外其浇注体拉伸模量可以达到5.3GPa，提高了复合材料的抗压强度，为在鱼雷和海底输油管路等需要高模量树脂的应用方面提供了新的选材。

为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明是一种高模量耐高温双马来酰亚胺树脂组合物，其由质量份数为40-60份的双马来酰亚胺单体（BMI），5-10份的氰基树脂（PN），5-15乙烯基苯胺，15-30份的烯丙基类化合物，0.1-3份肟类促进剂，0.01-0.5份咪唑类促进剂组成。

本发明的进一步改进在于：双马来酰亚胺单体是由N,N’-(4,4’-亚甲基二苯基)双马来酰亚胺（MDA-BMI），N,N’-（4-甲基-1,3-亚苯基）-双马来酰亚胺（TDA-BMI），2,2,4-三甲基-1,6-己二胺的脂族双马来酰亚胺（TMH-BMI），2,2-二[4-(4-顺丁烯二酰亚胺苯氧基)苯基]丙烷（BMP-BMI）中的一种或多种成分按照适当比例的组合。

本发明的进一步改进在于：氰基树脂为邻苯二甲腈单体、聚邻苯二甲腈，或其任意比例的组合。

本发明的进一步改进在于：乙烯基苯胺为2-乙烯基苯胺、3-乙烯基苯胺、4-乙烯基苯胺，4-氨基二苯乙烯中的一种或多种成分按照适当比例的组合。

本发明的进一步改进在于：烯丙基类化合物为二烯丙基双酚A、二烯丙基双酚S、邻,邻’-二异丙烯基双酚A、双酚A二烯丙基醚、烯丙基苯酚、烯丙基苯甲酚、烯丙基醚酚醛树脂，烯丙基芳胺中的一种或多种成分按照适当比例的组合。