[发明专利]一种热熔法苯并噁嗪预浸料的制备方法

说明书

本发明涉及一种热熔法苯并噁嗪预浸料的制备方法，属于苯并噁嗪树脂复合材料技术领域。解决了现有的苯并噁嗪预浸料需要溶剂调节预浸粘度，固化放热量大，及应用方向有限等技术问题。本发明中利用单官能团苯并噁嗪调节预浸料粘度，利用热塑性或热固性树脂降低苯并噁嗪固化放热，通过将50～80重量份的多官能团苯并噁嗪，10～40份单官能团苯并噁嗪，5～10份热缩性或热固性树脂进行共混，采用研磨机进行分散，反应釜进行预聚，可制备树脂胶膜；再将连续纤维及织物引入树脂胶膜之间可制备一种工艺性优良，操作简单，无溶剂挥发，室温适用期长的热熔法苯并噁嗪预浸料，适用于工业化生产，能够用于制备结构复合材料。

技术领域

本发明属于高分子复合材料技术领域，具体涉及一种热熔法苯并噁嗪预浸料的制备方法。

背景技术

酚醛树脂是由酚类化合物与醛类化合物缩聚而成的一类化合物。酚醛树脂的耐烧蚀性能尤为突出、具有优异的阻燃和低烟雾性，因此，以酚醛树脂为基体的复合材料近年来仍受到高度重视，如广泛用作航空航天飞行器的耐烧蚀材料。目前，酚醛树脂主要采用溶液浸渍法制备。中国专利CN 105086351A披露了一种采用热熔法制备酚醛预浸料的技术，克服了溶液浸渍法的缺点，但其仍难以解决酚醛树脂固化反应过程中有低分子物放出，从而造成制品夹杂气泡和裂纹等缺陷问题。

苯并噁嗪树脂正是一类能克服传统酚醛树脂多种缺点的新型树脂，苯并噁嗪是由氧原子和氮原子构成的六元杂环体系，该类化合物可在加热或者催化剂的作用下开环聚合形成类似酚醛树脂结构的聚合物。苯并噁嗪树脂综合性能优良，主要原料来源广泛、价格低廉；开环聚合时无小分子副产物放出，聚合过程收缩小或无收缩，聚合物产物阻燃，可以作为高性能复合材料的基体树脂。但是，苯并噁嗪树脂室温结晶性强，固化放热量大，固化物脆性大等缺陷限制了其作为预浸树脂的应用。

中国专利CN 106928478A披露了一种溶液法预浸工艺制备苯并噁嗪预浸料及层压板的方法，该方法充分利用苯并噁嗪固化“零”收缩的特点，通过将苯并噁嗪和双马来酰亚胺树脂及其它组分进行共混,使树脂固化体系具有较低的固化收缩，从而制备一种具有良好综合性能的基体树脂。然而，该方法所制备的预浸料树脂含量低，产品质量无法保证，且由于制备过程中需要使用溶剂，导致环境污染严重。

热熔浸渍法是在溶液浸渍法地基础上演变的，由于免去了溶液浸渍法的一些不便，得到了广泛的推广和应用。热熔法工艺要求基体树脂软化点较低、粘性好，这有利于预浸料制备与铺层。同时，在树脂固化过程中,基体树脂的粘度不能过低以避免发生过度流胶。由于苯并噁嗪树脂存在室温粘性差、高温下粘度过低等问题，因此不能直接用于热熔法。基于此，有必要开发用于热熔法工艺的苯并噁嗪预浸料，有利于苯并噁嗪树脂在实际生产应用的进一步推广。

发明内容

本发明正是针对上述现有技术中存在的不足而设计了一种热熔法苯并噁嗪预浸料的制备方法，该方法能够实现苯并噁嗪的热熔预浸工艺，有利于苯并噁嗪树脂在实际生产应用的进一步推广。

本发明采用的技术方案如下：

一种热熔法苯并噁嗪预浸料的制备方法，步骤如下：

步骤一、混合苯并噁嗪/树脂组合物：按比例称取苯并噁嗪组合物各组分，将多官能团苯并噁嗪化合物，单官能团苯并噁嗪化合物加入混合釜，将多官能团苯并噁嗪化合物加热至熔融状态，将热塑性树脂或热固性树脂加入反应釜中，恒温搅拌进行初步分散，然后将苯并噁嗪/树脂混合物经研磨机充分分散；

步骤二、制备热熔法苯并噁嗪预浸胶：将步骤一得到的苯并噁嗪/树脂混合物经反应釜加热至预聚温度，恒温预聚一段时间后降温至室温；

步骤三、制备苯并噁嗪增强纤维预浸料：用步骤二得到的苯并噁嗪预浸胶制备单层胶膜，将增强纤维材料引入两侧单层树脂胶膜中间，树脂胶膜在预浸机热压辊作用下熔融浸渍增强纤维材料，冷却得到热熔法苯并噁嗪预浸料。

优选的，所述步骤一中苯并噁嗪组合物，包括如下重量份的组分(A)至(C)：