[发明专利]一种以高性能聚酰亚胺纤维为增强体的环氧树脂复合材料及制备

摘要

一种以高性能聚酰亚胺纤维为增强体的环氧树脂复合材料及制备，属于高性能复合材料技术领域，选取含芳杂环结构的二胺共聚型高性能聚酰亚胺纤维为增强体，环氧树脂作为基体材料，环氧树脂固化剂为芳香胺类和咪唑类共用，环氧树脂、固化剂和稀释剂各组分在40℃～120℃下用机械搅拌混合均匀；树脂胶液温度在40℃～80℃时，将共聚型高性能聚酰亚胺浸胶，在室温～50℃下抽真空10～60min，放入模具中固化加热，固化程序为80℃～110℃下保温1h～2h，120℃～160℃下保温1h～4h，170℃～200℃保温1h～4h。复合材料具有优异的综合力学性能和界面粘合强度。

主权项

高性能聚酰亚胺纤维为增强体的环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于，步骤包括如下：(1)选取共聚型高性能聚酰亚胺纤维为增强体，该共聚型高性能聚酰亚胺纤维合成时所用的二胺中有含芳杂环结构的二胺，共聚型高性能聚酰亚胺纤维的形态是连续长纤维或纤维织物；(2)选取环氧树脂作为基体材料，合理选择固化剂和活性稀释剂，其中环氧树脂选自双酚A型环氧树脂（DGEBA）、多官能基缩水甘油胺树脂（TGDDM）、脂肪族缩水甘油酯类环氧树脂（DGEAC）；固化剂为芳香胺类和咪唑类共用，其中芳香胺类优选自二氨基二苯基砜（DDS），二氨基二苯基甲烷（DDM）、混合液态固化剂二乙基甲苯二胺（DETDA）中的一种或几种，咪唑类优选自咪唑、2‑乙基‑4‑甲基咪唑（2,4‑EMI）中的一种或两种；活性稀释剂选用苯基缩水甘油醚（PGE）、聚乙二醇二缩水甘油醚（PEGGE）、正丁基缩水甘油醚（BGE）、丁二醇二缩水甘油醚（BDGE）；环氧树脂质量份数为100份，稀释剂的质量份数为10～30份芳香胺类固化剂的用量为固化剂中胺基中活泼氢的比例占环氧树脂和活性稀释剂中环氧官能团摩尔含量的75%～100%，咪唑类固化剂的质量份数为0.5‑1.5份，配置树脂胶液时，基体材料、固化剂和稀释剂各组分在40℃～120℃下用机械搅拌混合均匀；(3)将步骤（2）配置好的树脂胶液温度在40℃～80℃时，将共聚型高性能聚酰亚胺纤维连续长纤维浸胶后缠绕在块状模具上，或者将聚酰亚胺纤维织物直接浸胶，将浸胶且缠绕好的的纤维或者直接浸胶的纤维织物在室温～50℃下抽真空10～60min，放入模具中，在烘箱中固化加热，固化程序为80℃～110℃下保温1h～2h，120℃～160℃下保温1h～4h，170℃～200℃保温1h～4h。