[发明专利]一种用于制备石英纤维/腈基树脂复合材料的上浆剂

说明书

一种用于制备石英纤维/腈基树脂复合材料的上浆剂，它包括偶联剂、腈基树脂、催化剂和有机溶剂。其中偶联剂为硅氧链聚合物；腈基树脂为对苯醚酮链段的腈基低聚物、双酚A型腈基单体、含磷的芳醚腈低聚物、含炔基芳醚链段的邻苯二甲腈树脂等中的一种或者多种；催化剂为4‑氨基苯氧基邻苯二甲腈树脂；有机溶剂为丙酮、四氢呋喃、DMF、乙酸乙酯、丁酮等中一种或多种；偶联剂、腈基树脂、催化剂和有机溶剂的质量比为5～20：5～30：5～20：100。本发明上浆剂的交联固化物有优异的耐高温性能，能提高石英纤维‑腈基树脂界面相的耐温性，从而提升复合材料在高温下的整体性能；另外该上浆剂简单、易制备，适于工业化生产与使用。

技术领域

本发明属于耐高温石英纤维制备及应用技术领域，涉及一种用于制备石英纤维/腈基树脂复合材料的上浆剂。

背景技术

石英纤维是一种高性能无机纤维，其主要成分为高纯度二氧化硅。它保持了固体石英的部分性能和特点，如抗烧蚀性强、耐温性好、导热率低，且化学稳定性高，介电性能也较为优良。石英纤维具备良好的综合性能，能够用于制备多种复合材料。由于其优异的介电性能，目前是国内外透波复合材料中应用最多的增强纤维。在制备透波材料时，随温度的升高，其弹性模量相应增加，因而确保了透波材料在具有较高的透波率的同时，力学性能不致大幅下降。因此在高温透波领域，石英纤维获得大量应用。

腈基树脂是一种新型的热固性树脂，具有优异的耐高温性能、介电性能和良好的力学性能，广泛应用于航空、航天等领域。尤其是优异的耐高温特性，将含腈基树脂与石英纤维复合，可制备性能优良的新型耐高温透波材料。

复合材料中基体与增强相接触构成的过渡层，是一层具有一定厚度、结构随基体和增强体而异、与两相有明显差别的新相一界面相。它不是简单的几何平面，而是包含着两相之间的过渡区域的三维界面相。是连接增强相和基体相的“纽带”，也是应力及其他信息传递的桥梁。因此，石英纤维在应用为增强体之前都会进行表面处理，比如浸泡上浆剂、界面改性剂，以改良界面，提高与树脂的浸润性、界面粘接性、耐温性等，以达到最终提高复合材料整体性能的目的。但是针对新型的耐高温复合材料-石英纤维/腈基树脂，目前没有与该体系相适应的上浆剂。且利用腈基树脂作为上浆剂的研究暂时也未见报道。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明针对石英纤维/腈基树脂这种新型的耐高温、透波复合材料，提供一种与石英纤维/腈基树脂复合材料适应的制备石英纤维/腈基树脂复合材料用的上浆剂，以改善二者界面性能，提高复合材料的整体力学性能、耐温性能。

本发明的技术方案是，一种用于制备石英纤维/腈基树脂复合材料的上浆剂，它包括偶联剂、腈基树脂、催化剂和有机溶剂，

进一步的，上述偶联剂为具有式1所示通式的硅氧链聚合物：

式中：该低聚物的数均分子量为7000～13000。在此分子量范围内，m：n一般在7～11的范围内。m为含邻苯二甲腈侧链的硅氧链结构的重复数量；n为含巯基侧链的硅氧链结构的重复数量。

更进一步的，上述偶联剂的数均分子量为7000～13000。

进一步的，上述腈基树脂为式Ⅱ-式Ⅴ所表示的4种化学品中的一种或多种的混合物：

进一步的，上述催化剂为4-氨基苯氧基邻苯二甲腈树脂。

进一步的，上述有机溶剂为丙酮、四氢呋喃、DMF、乙酸乙酯、丁酮等中一种或多种。

进一步的，上述偶联剂、腈基树脂、催化剂和有机溶剂的质量比为5-20：5-30：5-20：100。

更优选地，本发明提供了一种用于制备石英纤维/腈基树脂复合材料的上浆剂，其配方组成和各组分的质量份数为：