[发明专利]一种可中温固化的热熔苯并噁嗪组合物制备方法

说明书

一种可中温固化的热熔苯并噁嗪组合物制备方法，包括以下步骤：S1：将苯并噁嗪单体加热到90～100℃熔化，保温20‑60min，加入催化剂搅拌至其融化均匀状态，得到组分A；S2：将热塑性树脂增韧剂加入到工艺改性剂中，加热到120～170℃，机械搅拌60～120min至溶解完全，得到组分B；S3：将S1中的组分A和S2中的组分B在90‑100℃进行共混10‑30min，加入抑烟剂继续搅拌10‑30min，得到可中温固化的改性热熔苯并噁嗪树脂组合物；S4：采用上述改性苯并噁嗪树脂进行热熔胶膜的制备并与纤维或织物进行含浸复合制备得到热熔预浸料；其中上述包含改性苯并噁嗪树脂的热熔预浸料，其树脂百分比含量为30％～50％。

技术领域

本发明属于结构复合材料用热熔预浸料制造技术领域，具体涉及一种中温固化的热熔苯并噁嗪树脂体系组成、制备方法及包含该苯并噁嗪体系的热熔预浸料。

背景技术

为实现结构减重和提升运行经济性，轻质先进复合材料已成为飞机、船舶和高速列车等现代化运输工具制造的首选材料体系[1-3]。随着树脂基复合材料在上述领域的应用推广，对材料的阻燃性能提出了越来越高的要求。采用含氯或含溴的二酚或二元酸卤素取代物作为原料来制得反应型阻燃树脂是提高热固性树脂阻燃的有效途径。但是含卤阻燃剂的材料在燃烧时，会生成致癌物二恶英以及产生大量的有毒烟雾，而有毒烟雾是火灾致死的主要原因，逐渐地使用卤素的方式不被接受。因此，迫切需求满足航空航天、船舶及轨道交通行业阻燃、低烟、低毒(FST)规则和良好力学性能的轻质复合材料体系。

苯并噁嗪是一种从传统酚醛树脂基础上发展起来的高性能热固性树脂，它保留了传统酚醛树脂良好的耐热性、优良的阻燃性、低热膨胀系数等优点，还避免了固化过程中因小分子的释放所带来的制品缺陷，苯并噁嗪树脂燃烧烟密度小，可克服现有树脂燃烧时烟密度大的不足。国外对苯并噁嗪开展了系统的研究并实现了商品化生产应用。汉高公司开发了系列的碳纤维/苯并噁嗪树脂预浸料(BZ 9704、9110等)，符合欧洲标准JAR/联邦航空公司标准FAR防火、防烟和防毒规定，同时具有优良的力学性能，已用于空客A380运输机辅机舱室(APU)的构件。但在高铁等作为夹层轻质复合材料应用时成型温度最好能够满足在120-150℃内固化，目前商品化的苯并噁嗪固化温度均在180℃以上。国内目前对苯并噁嗪合成、增韧改性的基础研究较多，但在玻璃纤维/碳纤维热熔预浸料复合材料的制备与性能研究方面匮乏，与国外同类材料性能相当的预浸料产品未见报道。

发明内容

本发明的目的在于：克服现有技术的上述缺陷，提供一种可中温固化的热熔苯并噁嗪组合物。

本发明的技术方案为：

一种可中温固化的热熔苯并噁嗪组合物制备方法，包括以下步骤：

S1：将苯并噁嗪单体加热到90～100℃熔化，保温20-60min，加入催化剂搅拌至其融化均匀状态，得到组分A；

S2：将热塑性树脂增韧剂加入到工艺改性剂中，加热到120～170℃，机械搅拌60～120min至溶解完全，得到组分B；

S3：将S1中的组分A和S2中的组分B在90-100℃进行共混10-30min，加入抑烟剂继续搅拌10-30min，得到可中温固化的改性热熔苯并噁嗪树脂组合物；

S4：采用上述改性苯并噁嗪树脂进行热熔胶膜的制备并与纤维或织物进行含浸复合制备得到热熔预浸料；其中上述包含改性苯并噁嗪树脂的热熔预浸料，其树脂百分比含量为30％～50％。

所述S1至S4中，苯并噁嗪单体为苯并噁嗪6170单体，催化剂为间苯二酚，热塑性树脂增韧剂为苯氧树脂PKHH，工艺改性剂为缩水甘油酯脂环族环氧树脂CY-179，抑烟剂为XSEP-7；

且苯并噁嗪6170单体、间苯二酚、苯氧树脂PKHH、缩水甘油酯脂环族环氧树脂CY-179、XSEP-7的质量分数比为100：10：30：30：10。