[发明专利]一种增韧型酚醛树脂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种增韧型酚醛树脂及其制备方法。所述增韧型酚醛树脂包含以重量份数计的酚醛树脂100份、端羧基丁腈橡胶30～90份、二硼化锆15～45份和分散剂0.3～0.8份。所述制备方法为：将0.3～0.8份分散剂分散于溶剂内，得到分散液；将100份酚醛树脂、30～90份端羧基丁腈橡胶和15～45份二硼化锆混合均匀，得到混合料；将得到的混合料分成多份，然后将多份所述混合料依次加入得到的分散液中并搅拌分散均匀，制得增韧型酚醛树脂。本发明采用端羧基丁腈橡胶和二硼化锆等填料改性酚醛树脂，在保证增韧型酚醛树脂耐烧蚀性能不减的前提下，解决了树脂基复合材料与金属舱体一体成型后界面脱粘问题。

技术领域

本发明属于聚合物改性技术领域，尤其涉及一种增韧型酚醛树脂 及其制备方法。

背景技术

随着航空航天技术的发展，空间已成为维护国家安全和利益的“制 高点”，各个国家都把越来越多的目光投向飞行器的研制。防热问题是 决定飞行器的安全及顺利完成各项任务的最关键因素之一，而烧蚀防 热一直以其简单、可靠的特点备受欢迎，因此它一直以来都是各国航 天机构和专家关注的焦点。

烧蚀材料为导弹头部和航天器再入舱的外表面、火箭发动机的内 表面使用的一种特种材料，它在热流的作用下分解、熔化蒸发、升华 等物理化学变化，通过材料表面的热解损耗及碳化层的辐射而带走大 量的热量，并阻止热流传入飞行器的内部。由于烧蚀材料具有效率高、 可靠、系统简单等特点，已广泛应用于导弹和航天器上。

酚醛树脂(酚类和醛类缩聚产物的统称)作为烧蚀材料的典型代 表以其优异的机械性、耐热性、耐寒性、尺寸稳定性、成型加工性、 阻燃性及低烟雾性和生产成本低廉等优点，至今仍用作树脂基耐烧蚀 材料的主要基体树脂。但因其分子链交联固化的本质，导致其内在的 脆性、缩聚固化收缩率高问题，所以复合材料在舱体上一体成型时常 因线胀系数不匹配造成与金属界面脱粘等问题。

在工程上为解决脱粘问题，人们常以9621橡胶胶片或其他环氧、 酚醛类胶粘剂作为应变隔离层来解决此类问题，但因为引入的新材料 会造成粘接界面的增加，再加上飞行器(舱体)特定的造型，难免会 造成局部应力集中区域，因此仍会出现局部脱粘现象。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种增韧型酚醛树脂及其制备方法，以 解决现有技术中存在的技术问题。本发明采用端羧基丁腈橡胶和二硼 化锆等填料协同改性酚醛树脂，在保证所述增韧型酚醛树脂耐烧蚀性 能不减的前提下，解决了树脂基复合材料与金属舱体一体成型后界面 脱粘问题。

为了实现上述目的，本发明在第一方面提供了一种增韧型酚醛树 脂，所述增韧型酚醛树脂包含以重量份数计的酚醛树脂100份、端羧 基丁腈橡胶30～90份、二硼化锆15～45份和分散剂0.3～0.8份。

优选地，所述增韧型酚醛树脂包含以重量份数计的酚醛树脂100 份、端羧基丁腈橡胶30～90份、二硼化锆15～45份和分散剂0.5份。

优选地，所述二硼化锆与所述端羧基丁腈橡胶的重量用量比为 1:2。

优选地，所述酚醛树脂为硼酚醛树脂。

优选地，所述端羧基丁腈橡胶的粒径为50～100nm。

优选地，所述增韧型酚醛树脂的拉剪强度大于6MPa，900℃时的 残碳率大于68％。

本发明在第二方面提供了本发明在第一方面所述的增韧型酚醛树 脂的制备方法，所述方法包括如下步骤：

(1)将0.3～0.8份分散剂分散于溶剂内，得到分散液；

(2)将100份酚醛树脂、30～90份端羧基丁腈橡胶和15～45份二 硼化锆混合均匀，得到混合料；

(3)将步骤(2)得到的混合料分成多份，然后将多份所述混合 料依次加入步骤(1)得到的分散液中并搅拌分散均匀，制得增韧型酚 醛树脂。