[发明专利]高强度耐热树脂基体及利用其高效率制备高性能复合材料的方法

说明书

高强度耐热树脂基体及利用其高效率制备高性能复合材料的方法，本发明涉及树脂基体及其复合材料制备领域。本发明要解决在潮湿环境中现有环氧树脂基体制备复合材料存在方法复杂，成本高、效率低的问题，解决在潮湿环境中制备的复合材料固化后存在的表面发粘问题。本发明高强度耐热树脂基体由三官能团环氧树脂、低粘度环氧树脂、缩水甘油醚系列、改性胺固化剂和间二氮茂类固化剂制备；复合材料制备方法：制备含胶的增强材料预制件；固化。本发明方法简单、可降低生产成本、提高生产效率、所制备的树脂基体及其复合材料性能优良，可用于国防、航空航天等高技术和民用领域。

技术领域

本发明涉及树脂基体及其高性能复合材料制备领域。

背景技术

现有环氧树脂基体在潮湿环境中制备的复合材料存在表面发粘问题，导致界面性能(层间剪切性能-ILSS)差和耐热性差，其原因是潮湿环境中水分子较多，环氧树脂基体对湿度敏感，水分子阻碍环氧树脂基体在固化反应时形成足够的三维交联网络，因此基体的交联度不足，导致固化后的复合材料出现表面发粘、界面性能及耐热性差的技术难题。

现有技术在潮湿环境中制备复合材料时，需要控制环境湿度，或者将增强材料进行加热除湿处理，因此需要投入空调、除湿机控制环境湿度，还需要投入干燥箱将增强材料进行加热除湿处理，而这些除湿处理需要消耗大量时间，导致生产成本高，效率低，或者在雨天时选择停止生产。

发明内容

本发明要解决在潮湿环境中现有环氧树脂基体制备复合材料存在方法复杂，成本高、效率低的问题，解决固化后的复合材料表面发粘问题，提供高强度耐热树脂基体及利用其高效率制备高性能复合材料的方法。

高强度耐热树脂基体由改性树脂和改性固化剂制备，改性树脂包括三官能团环氧树脂、低粘度环氧树脂和缩水甘油醚系列；改性固化剂包括改性胺固化剂和间二氮茂类固化剂；三官能团环氧树脂、低粘度环氧树脂、缩水甘油醚系列、改性胺固化剂和间二氮茂类固化剂的重量比为100∶(1～100)∶(1～100)∶(1～80)∶(1～60)。

所述的三官能团环氧树脂为TDE85树脂。

所述的低粘度环氧树脂为6150树脂。

所述的缩水甘油醚系列为乙二醇二缩水甘油醚。

所述的改性胺固化剂为AF固化剂。

所述的间二氮茂类固化剂为2-乙基-4-甲基咪唑。

所述高强度耐热树脂基体的制备方法为：

将三官能团环氧树脂、低粘度环氧树脂、缩水甘油醚系列、改性胺固化剂和间二氮茂类固化剂按照重量比为100∶(1～100)∶(1～100)∶(1～80)∶(1～60)混合搅拌均匀，得到所述高强度耐热树脂基体(胶)。

利用所述的高强度耐热树脂基体高效率制备高性能复合材料的方法，具体按以下步骤进行：

一、将增强材料浸渍所述的高强度耐热树脂基体按成型工艺进行成型，得到含胶的增强材料预制件；

或者，将增强材料制成预制件，然后采用所述的高强度耐热树脂基体涂刷浸透预制件或注入预制件，得到含胶的增强材料预制件；

或者，将增强材料制成预制件，然后将预制件浸渍到所述的高强度耐热树脂基体中，得到含胶的增强材料预制件；

二、将步骤一得到增强材料预制件进行梯度升温固化，然后自然冷却，得到高性能复合材料。

本发明的有益效果是：

本发明方法简单、可降低生产成本、提高生产效率、所制备的树脂基体及其复合材料性能优良，可用于国防、航空航天等高技术和民用领域。

应用本发明高强度耐热树脂基体制备复合材料，解决了在潮湿环境中制备的复合材料固化后存在的表面发粘问题；