专利名称：热固性酰亚胺树脂改性硅氮烷及其复合材料的制备方法
热固性酰亚胺树脂改性硅氮烷及其复合材料的制备方法技术领域
本发明属于一种新型树脂基复合材料的制备方法，特别涉及一种热固性酰亚胺树脂对硅氮烷的改性。
背景技术：
硅氮烷的研究始于20世纪60年代以化学家Fink为代表的研究，提出了环二、环三、环四硅氮烷的合成方法。随着硅氮烷研究的深入，人们越来越认识到它的开发价值和广泛的应用前景，硅氮烷在制备陶瓷前驱体、耐热材料先躯体、纤维先躯体等方面前景巨大， 也已经取得了一些重要的应用。当前科学工作者已经在环硅氮烷的基础上开发了很多种硅氮烷，本发明所涉及的硅氮烷正是一种含端乙炔基的硅氮烷单体树脂，合成工艺简单，固化后具有很好的热稳定性、耐水性以及优异的介电性能。但由于其与玻璃纤维的粘结性差，制得的玻璃纤维增强复合材料的力学性能较低，常温下的弯曲强度不足200MPa，限制了其在结构复合材料方面的应用。
热固性聚酰亚胺树脂分子中含有酰亚胺基团，固化后具有优良的热稳定性、介电性能和优异的加工性能。本发明所涉及的热固性酰亚胺树脂为乙炔基封端酰亚胺，具有交联温度低以及交联过程中无挥发物放出的特点，交联后形成低孔隙率的三维网状结构，使其具有优异的耐热性，是一种优异的高性能耐高温树脂。本发明使用的热固性酰亚胺树脂为双(N-间乙炔基苯基邻苯二甲酰亚胺)醚，其结构如式(1)所示
权利要求
1.一种热固性酰亚胺树脂改性硅氮烷及其复合材料的制备，其特征在于所使用的酰亚胺树脂为双(N-间乙炔基苯基邻苯二甲酰亚胺)醚，改性树脂体系的原料配方按质量记为 娃氮烷50-80份，酰亚胺树脂20-50份。
2.如权利要求1所述的热固性酰亚胺树脂改性硅氮烷体系，其特征在于所述的硅氮烧为四(乙炔基苯胺)_硅烷和/或三(乙炔基苯胺)_硅烷。
3.根据权利要求2所述的热固性酰亚胺树脂改性硅氮烷体系，其特征在于所述的四 (乙炔基苯胺)_硅烷具有式(1)所示结构
4.根据权利要求2所述的热固性酰亚胺树脂改性硅氮烷体系，其特征在于所述的三 (乙炔基苯胺)_硅烷具有式(2)所示结构
5.一种热固性酰亚胺树脂改性硅氮烷制备复合材料，其特征在于所述复合材料的组成如下热固性酰亚胺树脂改性硅氮烷树脂基体为30-40份，玻璃纤维斜纹布为60-70份。
6.根据权利要求5所述的复合材料的制备，其特征在于包括下述步骤(1)将不同配比的热固性酰亚胺树脂和硅氮烷在有机溶剂中进行混合(2)待充分溶解后，将不同相对含量的玻璃纤维斜纹布在树脂溶液中均勻浸渍，在常温下减压除去溶剂，得到复合材料预浸料(3)将上述浸渍且除尽溶剂的玻璃纤维斜纹布叠好，按照一定工艺压制成型，压制工艺为固化成型起始温度为160-190°C，终止温度260-290°C,压力2_4MPa，时间13-15小时， 即得到一种热固性酰亚胺树脂改性硅氮烷的树脂基复合材料。
7.根据权利要求6的制备方法所述的有机溶剂为丙酮、四氢呋喃、乙酸乙酯、乙醚、乙醇中的一种或几种的混合溶剂。
全文摘要
本发明涉及利用一种热固性酰亚胺树脂改性硅氮烷及其复合材料的制备方法，在不影响硅氮烷耐热性的前提下改善其玻璃纤维增强复合材料的力学强度，其技术特征在于将硅氮烷树脂50-80份(质量分数)与热固性酰亚胺树脂20-50份溶于溶剂中均匀混合后，再将玻璃纤维浸渍于其中，去除溶剂后按照一定的固化工艺固化，得到玻璃纤维增强复合材料。本发明优点在于，选取了成型工艺较好的热固性酰亚胺树脂来改性硅氮烷，有利于制备得到高性能复合材料，并且选用低沸点溶剂，工艺简单，本发明所制的热固性酰亚胺改性硅氮烷体系具有优良的耐热性、介电性能、耐水性能以及力学性能，且其作为复合材料树脂基体所制得的复合材料具有优异力学性能，常温玻璃化转变温度达到330-365℃，常温弯曲强度达到300-390MPa。
文档编号C08G61/12GK102504211SQ20111034243
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月3日 优先权日2011年11月3日
发明者倪礼忠, 卜军, 宋宁 申请人:华东理工大学