[发明专利]一种SiBCN陶瓷基连续胶膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种SiBCN陶瓷基连续胶膜的制备方法，包括以下步骤：S1、取一定量的液态SiBCN，采用机械搅拌方式，在180℃‑250℃氮气保护条件下，进行3h‑6h预聚合处理，得到淡黄色的均匀液体A；S2、将有机溶剂加入液体A中，液体A全部溶解在有机溶剂中，加入一定量固态SiBCN，通过机械搅拌方式得到淡黄色的均匀液体B；随后将有机溶剂除去，得到胶料C；S3、在离型纸或纤维布上，将步骤S2得到的胶料C通过热熔方法在60℃‑80℃条件下获得厚度均匀且连续的SiBCN陶瓷基胶膜。本发明采用上述SiBCN陶瓷基连续胶膜的制备方法制备的SiBCN陶瓷基连续胶膜，对玻璃纤维布、碳纤维布、石英纤维布和金属具有良好的粘接强度，同时在高温条件下粘接面不易开裂。

技术领域

本发明涉及有机胶膜技术领域，尤其是涉及一种SiBCN陶瓷基连续胶膜的制备方法。

背景技术

胶膜是粘胶剂的一种重要表现形式，在热和压力下固化，进而可以粘结复合材料、金属或者紧固件。由于胶膜具有厚度均匀、施胶量准确可控和施工工艺简单被广泛应用于航天航空领域；例如将两种树脂基复合材料制件粘接、共固化为一个整体，实现一体化制造，将蜂窝制件与面板粘接形成轻量化夹层结构。

目前，胶膜主要是热固性或热塑性有机高分子胶膜，其中以聚酰亚胺、酚醛和环氧等胶膜应用最为广泛。SiBCN陶瓷前驱体的分子中含有大量的Si-CH3,Si-H,Si-N,Si-N-B等活泼性基团，因此具有高的凝聚力，可以与多种固化剂发生交联反应，形成网络结构。SiBCN陶瓷前驱体具有良好的机械性能、耐水性、固化收缩性较小、固含量和高温下残重率高等优点，这些优良的性能能够应用于条件恶劣或尖端技术领域。然而SiBCN陶瓷基有机胶膜相比于有机树脂而言，SiBCN前驱体成膜的难度更大、工艺窗口更窄、对环境更敏感，成膜条件与SiBCN前驱体的分子量、粘度、挥发份、润湿铺展性等因素存在强烈的依存关系，需要针对性进行成膜前驱体设计、成膜工艺适应性研究。

发明内容

本发明的目的是提供一种SiBCN陶瓷基连续胶膜的制备方法，解决SiBCN前驱体成膜的难度大，不易制备的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种SiBCN陶瓷基连续胶膜的制备方法，包括以下步骤：

S1、取一定量的液态SiBCN，采用机械搅拌方式，在180℃-250℃氮气保护条件下，进行3h-6h预聚合处理，得到淡黄色的均匀液体A；

S2、将有机溶剂加入液体A中，液体A全部溶解在有机溶剂中，加入一定量固态SiBCN，通过机械搅拌方式得到淡黄色的均匀液体B；随后将有机溶剂除去，得到胶料C；

S3、在离型纸或纤维布上，将步骤S2得到的胶料C通过热熔方法在60℃-80℃条件下获得厚度均匀且连续的SiBCN陶瓷基胶膜。

优选的，所述步骤S1中，液态SiBCN的分子量为50-500，粘度不大于1Pa·s。

优选的，所述步骤S1中，液体A的分子量为500-1000，粘度为1Pa·s-40Pa·s。

优选的，所述步骤S2中，有机溶剂为正己烷、四氢呋喃或石油醚。有机溶剂的用量比加入的固态SiBCN的量多20％左右，目的是将固态SiBCN进行溶解，使液态的SiBCN在溶剂中能够完全分散开。

优选的，所述步骤S2中，固态SiBCN的分子量为500-1000。

优选的，所述液态SiBCN质量份数为50-80份，固态SiBCN质量份数为20-50份。

优选的，所述步骤S3中，胶料C在60℃-80℃下的粘度为5Pa·s-50Pa·s。

优选的，所述步骤S3中，纤维布为玻璃纤维布、碳纤维布或石英纤维布。