[发明专利]一种改性邻苯二甲腈树脂及制备方法

说明书

本发明涉及一种改性邻苯二甲腈树脂及制备方法，改性邻苯二甲腈树脂由邻苯二甲腈树脂、可共固化增韧剂和固化剂组成，其中邻苯二甲腈树脂的质量份数为70～100，可共固化增韧剂的质量份数为10～30，固化剂的质量份数为0～10；复合材料经过170℃～375℃固化成型。本发明的改性邻苯二甲腈树脂体系具有较长的工艺窗口和适宜的熔融粘度，适合于模压复合材料成型工艺。本发明的复合材料具有较高的强度和层间剪切强度，适用于耐高温结构复合材料制件。

技术领域

本发明改性邻苯二甲腈树脂及制备方法，尤其涉及一种含有可共固化增韧剂的改性苯甲腈树脂及制备方法，属于邻苯二甲腈树脂改性技术领域。

背景技术

迅速发展的航空、航天事业，对材料在极端环境下的性能提出了更高要求，高强、高模、高耐热、高韧性、结构功能一体化成为发展趋势。邻苯二甲腈树脂以其优异的耐高温性能和突出的耐化学腐蚀性、阻燃性和耐吸湿性，在航空航天、舰船、机械、电子材料等领域得到了广泛应用，是目前最具结构-功能一体化应用潜质的耐高温树脂体系之一。但由于其较高的交联密度和刚性结构，固化后树脂内应力大，存在质脆、抗冲击韧性差等缺点。

邻苯二甲腈树脂一般具有较高的交联密度和刚性结构，以保证获得优异的耐热性能，但是过高的氰基密度增加了交联网络固有的脆性，导致氰基树脂及其复合材料的冲击韧性和层间剪切性能欠佳，严重限制了其应用领域的进一步拓展。

邻苯二甲腈树脂的性能研究还局限于耐热、力学等结构特性，对于该树脂体系的工艺性研究较少，基本处于起步阶段。

目前邻苯二甲腈树脂增韧的方法主要包括刚性纳米离子填充、热塑性树脂和其他热固性树脂共混。填充相包括纳米碳化硅、氮化硅、氧化锌、三元金属MAX相Ti₃SiC₂、氧化铝、氧化锆及两种聚倍半硅氧烷(POSS)等，但是相容性差的问题导致力学性能受到影响。热塑性树脂包括聚砜、聚醚砜、聚芳醚腈等，对树脂耐热性存在影响。热固性树脂包括环氧树脂、双马来酰亚胺树脂、酚醛树脂等，也同样影响树脂耐热性。

因此，针对以上不足，需要提供一种改性邻苯二甲腈树脂及其制备方法。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是对邻苯二甲腈树脂的传统增韧方法相容性差、导致其力学性能受到影响以及树脂耐热性差的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明在第一方面提供了一种改性邻苯二甲腈树脂，按质量份数，所述改性邻苯二甲腈树脂由以下组分构成：

邻苯二甲腈树脂 70-100；

可共固化增韧剂 10-30；

固化剂 0-10。

本发明在第二方面提供了一种本发明第一方面所述的改性邻苯二甲腈树脂的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

(1)称取邻苯二甲腈树脂、可共固化增韧剂和固化剂；

(2)将邻苯二甲腈树脂熔融；

(3)在熔融的邻苯二甲腈树脂中加入所述可共固化增韧剂并搅拌，得到共混物；

(4)将所述共混物的温度降低，加入所述固化剂，搅拌，得到改性邻苯二甲腈树脂。

本发明第三方面提供了一种测试拉伸强度和层间剪切强度的方法，所述方法包括如下步骤：