CN103395212A - 一种聚酰亚胺基芳纶复合材料的制备方法 - Google Patents

一种聚酰亚胺基芳纶复合材料的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103395212A
CN103395212A CN2013103187814A CN201310318781A CN103395212A CN 103395212 A CN103395212 A CN 103395212A CN 2013103187814 A CN2013103187814 A CN 2013103187814A CN 201310318781 A CN201310318781 A CN 201310318781A CN 103395212 A CN103395212 A CN 103395212A
Authority
CN
China
Prior art keywords
polyimide
aramid fiber
composite material
aramid
preparation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2013103187814A
Other languages
English (en)
Inventor
金伟
龚伶伶
周文奎
汪海峰
陆强华
刘岳新
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHANGHAI ZHOUHAN FIBER MATERIAL TECHNOLOGY CO LTD
Original Assignee
SHANGHAI ZHOUHAN FIBER MATERIAL TECHNOLOGY CO LTD
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHANGHAI ZHOUHAN FIBER MATERIAL TECHNOLOGY CO LTD filed Critical SHANGHAI ZHOUHAN FIBER MATERIAL TECHNOLOGY CO LTD
Priority to CN2013103187814A priority Critical patent/CN103395212A/zh
Publication of CN103395212A publication Critical patent/CN103395212A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

一种聚酰亚胺基芳纶复合材料的制备方法，属复合材料加工领域，其特征是：采用聚酰亚胺树脂配置成一定固含量的预浸液，用于浸渍对位芳纶长丝或者织物；浸渍的对位芳纶长丝或者织物经过预固化处理，获得芳纶预浸料；对芳纶预浸料进行铺层，热压处理，获得设计的聚酰亚胺基芳纶复合材料。采用本方法制备的热固性聚酰亚胺基芳纶复合材料，具备高强度、耐高温、绝缘性好等优异性能。

Description

一种聚酰亚胺基芳纶复合材料的制备方法
技术领域
本发明涉及一种聚酰亚胺基芳纶复合材料的制备方法，属于复合材料加工领域，确切地说是涉及一种热固性聚酰亚胺基芳纶复合材料制备方法。
背景技术
对位芳纶纤维是目前世界上高性能纤维中用途最广、需求量最大的纤维,是制造高强度轻质装甲和特种复合材料的首选,被广泛应用于航天、航空、军工、机电、建筑、汽车、体育用品等领域。
芳纶复合材料，多采用芳纶长丝纤维和织物用热固性树脂进行粘合，影响芳纶复合材料主要有两个因素：芳纶增强复合材料层间的粘结强度及热固性树脂的韧性。因此，研究提高这两个方面的影响因素，对提高芳纶复合材料至关重要。
由于目前市场上芳纶复合材料相对碳纤维复合材料较少，且一般采用环氧树脂和酚醛树脂，部分也用聚酰胺酸，但在热固成形加工过程中释放小分子，影响成形强度。目前芳纶复合还主要制约于芳纶与树脂层间粘结效果比较差，导致复合材料层间强度。同时对于树脂而言，适合的韧性及其粘结强度，对于提高复合材料，起着至关重要的作用。对于目前树脂情况，仍存在一定的弱点，如树脂的韧性低、易发生脆性断裂，粘结强度低、耐温性能差等。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种聚酰亚胺基芳纶复合材料的制备方法。
本发明采取的技术方案如下。
 一种聚酰亚胺基芳纶复合材料的制备方法，其特征在于由聚酰亚胺树脂基体、对位芳纶长丝或对位芳纶织物组成，包含以下步骤。
（1）浸渍液制备
将粘稠状态的热固性聚酰亚胺树脂，在温度80-90℃条件进行加热处理，缓慢倒入稀释溶剂并搅拌，制成聚酰亚胺浸渍液。
（2）浸渍
将聚酰亚胺浸渍液倒入浸胶机的浸料槽中，对位芳纶长丝或对位芳纶织物以0-5m/min的速度进入浸料槽，制成芳纶预浸料。
（3）预固化
将上述所得的芳纶预浸料，进行预固化处理，预固化温度168-170℃，预固化时间3-15分钟。
（4）铺层
将已预固化好的芳纶预浸料在自动铺层机上按照设定角度铺层。
（5）固化成型
铺层的芳纶预浸料在高温热压下成形，在保压下进行冷却，制得聚酰亚胺基芳纶复合层压板。
本发明的积极效果：
（1） 新型聚酰亚胺与芳纶具有很好的浸润性，且酰胺基团相近层间结合性好；
（2） 新型聚酰亚胺基体韧性与芳纶韧性相当，确保制备的复合材料在拉伸过程中伸长相近；
（3） 采用新型溴醚型或者含砜基聚酰亚胺基体芳纶复合材料阻燃、耐温性能高，达到长期使用温度为320℃；
（4） 新型聚酰亚胺基体芳纶复合材料具有优异的绝缘性能。
具体实施方式
现结合具体实施例对本发明的结构作进一步说明。
1. 一种聚酰亚胺基芳纶复合材料的制备方法，其特征在于由聚酰亚胺树脂基体、对位芳纶长丝或对位芳纶织物组成，包含以下步骤。
（1）浸渍液制备
将粘稠状态的热固性聚酰亚胺树脂，在温度80-90℃条件进行加热处理，缓慢倒入稀释溶剂并搅拌，制成聚酰亚胺浸渍液。
（2）浸渍
将聚酰亚胺浸渍液倒入浸胶机的浸料槽中，对位芳纶长丝或对位芳纶织物以0-5m/min的速度进入浸料槽，制成芳纶预浸料。
（3）预固化
将上述所得的芳纶预浸料，进行预固化处理，预固化温度168-170℃，预固化时间3-15分钟。
（4）铺层
将已预固化好的芳纶预浸料在自动铺层机上按照设定角度铺层。
（5）固化成型
铺层的芳纶预浸料在高温热压下成形，在保压下进行冷却，制得聚酰亚胺基芳纶复合层压板。
2.上述所述的聚酰亚胺树脂是溴醚型聚酰亚胺树脂或含砜基型聚酰亚胺树脂。
3.步骤（1）中所用的稀释溶剂是N,N’-二甲基甲酰胺或甲醇或丙酮溶剂。
4.步骤（1）中所述聚酰亚胺浸渍液固含量为55-65%，温度保持在50-60℃，表观粘度控制在50~150厘泊。
5.步骤（2）中所述的浸料槽，采用2~4道浸渍对位芳纶长丝或对位芳纶织物。
6.步骤（5）中所述的高温热压，压力为3.0~3.5MPa，温度为：140℃/1h，160℃/1h，180℃/1h，200℃/1h，220-230℃/4-5h。
实施案例。
实施例1。
将粘稠态状的热固性树脂新型聚酰亚胺树脂，在温度90℃条件下，将N,N’-二甲基甲酰胺溶剂缓慢倒入并搅拌，温度保持在50℃，将聚酰亚胺树脂稀释至固含量为65%。将稀释后的聚酰亚胺树脂倒入浸胶机的浸料槽中，然后将芳纶长丝在5m/min的速度进入3道浸料槽，湿的芳纶预浸料，需经预固化处理，预固化温度170℃，固化时间10分钟，获得干燥的芳纶预浸料，胶含量控制在40%。将芳纶预浸料按照0°自动铺放在层压机中，进行热压处理，热压压力3.5MPa，热压过程温度为：140℃/1h，160℃/1h，180℃/1h，200℃/1h，220-230℃/4-5h，然后保压冷却获得芳纶复合材料,经测试，得到复合材料弯曲强度为682.1MPa，弯曲模量为64.9GPa,层间剪切模量达到50.78MPa，负荷变形温度达到368℃，体积电阻率达到2.6×1015Ω·cm。 
实施例2。
将粘稠态状的热固性树脂新型聚酰亚胺树脂，在温度80℃条件下，将N,N’-二甲基甲酰胺溶剂缓慢倒入并搅拌，温度保持在55℃，将聚酰亚胺树脂稀释至固含量为55%。将稀释后的聚酰亚胺树脂倒入浸胶机的浸料槽中，然后将芳纶织物在3m/min的速度进入3道浸料槽，湿的芳纶预浸料，需经预固化处理，预固化温度168℃，固化时间15分钟，获得干燥的芳纶预浸料，胶含量控制在35%。将芳纶预浸料按照0°自动铺放在层压机中，进行热压处理，热压压力3.5MPa，热压过程温度为：140℃/1h，160℃/1h，180℃/1h，200℃/1h，220-230℃/4-5h，然后保压冷却获得芳纶复合材料，经测试，得到复合材料拉伸模量7.86GPa，弯曲强度为182.7MPa，弯曲模量为12.9GPa,层间剪切模量达到15.8MPa，负荷变形温度达到365℃，体积电阻率达到5.3×1015Ω·cm，极限氧指数LOI=30。

Claims (6)

1.一种聚酰亚胺基芳纶复合材料的制备方法，其特征在于由聚酰亚胺树脂基体、对位芳纶长丝或对位芳纶织物组成，包含以下步骤：
（1）浸渍液制备
将粘稠状态的热固性聚酰亚胺树脂，在温度80-90℃条件进行加热处理，缓慢倒入稀释溶剂并搅拌，制成聚酰亚胺浸渍液；
（2）浸渍
将聚酰亚胺浸渍液倒入浸胶机的浸料槽中，对位芳纶长丝或对位芳纶织物以0-5m/min的速度进入浸料槽，制成芳纶预浸料；
（3）预固化
将上述所得的芳纶预浸料，进行预固化处理，预固化温度168-170℃，预固化时间3-15分钟；
（4）铺层
将已预固化好的芳纶预浸料在自动铺层机上按照设定角度铺层；
（5）固化成型
铺层的芳纶预浸料在高温热压下成形，在保压下进行冷却，制得聚酰亚胺基芳纶复合层压板。
2.根据权利要求1所述的一种聚酰亚胺基芳纶复合材料的制备方法，其特征是：所述的聚酰亚胺树脂是溴醚型聚酰亚胺树脂或含砜基型聚酰亚胺树脂。
3.根据权利要求1所述的一种聚酰亚胺基芳纶复合材料的制备方法，其特征是：步骤（1）中所用的稀释溶剂是N,N’-二甲基甲酰胺或甲醇或丙酮溶剂。
4.根据权利要求1所述的一种聚酰亚胺基芳纶复合材料的制备方法，其特征是：步骤（1）中所述聚酰亚胺浸渍液固含量为55-65%，温度保持在50-60℃，表观粘度控制在50~150厘泊。
5.根据权利要求1所述的一种聚酰亚胺基芳纶复合材料的制备方法，其特征是：步骤（2）中所述的浸料槽，采用2~4道浸渍对位芳纶长丝或对位芳纶织物。
6.根据权利要求1所述的一种聚酰亚胺基芳纶复合材料的制备方法，其特征是：步骤（5）中所述的高温热压，压力为3.0~3.5MPa，温度为：140℃/1h，160℃/1h，180℃/1h，200℃/1h，220-230℃/4-5h。
CN2013103187814A 2013-07-26 2013-07-26 一种聚酰亚胺基芳纶复合材料的制备方法 Pending CN103395212A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2013103187814A CN103395212A (zh) 2013-07-26 2013-07-26 一种聚酰亚胺基芳纶复合材料的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2013103187814A CN103395212A (zh) 2013-07-26 2013-07-26 一种聚酰亚胺基芳纶复合材料的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103395212A true CN103395212A (zh) 2013-11-20

Family

ID=49559030

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2013103187814A Pending CN103395212A (zh) 2013-07-26 2013-07-26 一种聚酰亚胺基芳纶复合材料的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103395212A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109468846A (zh) * 2018-11-06 2019-03-15 贵州理工学院 一种芳纶纤维表面接枝处理方法
CN111016323A (zh) * 2019-12-09 2020-04-17 中国航空工业集团公司基础技术研究院 对位芳纶薄膜改性的高韧性树脂基复合材料及其制备方法
CN111793323A (zh) * 2020-04-09 2020-10-20 上海大学 热固性树脂基芳纶复合材料及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4614684A (en) * 1981-10-02 1986-09-30 Bayer Aktiengesellschaft Reinforced composite comprising resin impregnated metallized polyaramide fabric and method of making same
JPH04216022A (ja) * 1990-12-13 1992-08-06 Sumitomo Bakelite Co Ltd 熱硬化性樹脂積層板の製造方法
CN102516570A (zh) * 2011-10-21 2012-06-27 苏州大学 一种芳纶纤维增强树脂基复合材料及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4614684A (en) * 1981-10-02 1986-09-30 Bayer Aktiengesellschaft Reinforced composite comprising resin impregnated metallized polyaramide fabric and method of making same
JPH04216022A (ja) * 1990-12-13 1992-08-06 Sumitomo Bakelite Co Ltd 熱硬化性樹脂積層板の製造方法
CN102516570A (zh) * 2011-10-21 2012-06-27 苏州大学 一种芳纶纤维增强树脂基复合材料及其制备方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
倪礼忠等: "《聚合物基复合材料》", 28 February 2007, article "热固性复合材料成型工艺" *
徐宏杰: "以2,2’,6,6’-四卤代联苯二胺为单体的高刚性、可溶性、高光学透明芳香聚酰亚胺的合成与性能", 《上海交通大学硕士学位论文》, 8 April 2004 (2004-04-08), pages 30 *
王春璐等: "含砜基聚酰亚胺的合成与性能研究", 《青岛科技大学学报（自然科学版）》, vol. 29, no. 2, 30 April 2008 (2008-04-30) *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109468846A (zh) * 2018-11-06 2019-03-15 贵州理工学院 一种芳纶纤维表面接枝处理方法
CN109468846B (zh) * 2018-11-06 2020-12-25 贵州理工学院 一种芳纶纤维表面接枝处理方法
CN111016323A (zh) * 2019-12-09 2020-04-17 中国航空工业集团公司基础技术研究院 对位芳纶薄膜改性的高韧性树脂基复合材料及其制备方法
CN111793323A (zh) * 2020-04-09 2020-10-20 上海大学 热固性树脂基芳纶复合材料及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104197786B (zh) 一种碳纤维复合材料防弹板及其制备方法
CN104650542A (zh) 一种预浸料用无色透明环氧树脂及复合材料的制备方法
CN103806281B (zh) 碳纤维表面接枝超支化聚甘油改善复合材料界面性能的方法
RU2013126414A (ru) Эпоксидная полимерная композиция для армированного волокнами композитного материала, препрег и армированный волокнами композитный материал
CN103981715B (zh) 用于碳纤维复丝拉伸性能测试的无溶剂型胶液及应用方法
CN106808762B (zh) 一种高强度拉挤型材及其制备方法
CN102936148A (zh) 一种高温炉用炭/炭复合材料的制备方法
CN102617984A (zh) 一种改性环氧树脂基体材料及改性环氧树脂基复合材料
CN103600536B (zh) 一种用于防弹头盔的复合材料及其制备方法
CN103395212A (zh) 一种聚酰亚胺基芳纶复合材料的制备方法
CN204527613U (zh) 一种飞机用三维编织复合材料螺旋桨叶片
CN109370216B (zh) 一种三维纤维织物增强聚酰亚胺树脂基复合材料及其制备方法
CN104761897A (zh) 一种改性pbo纤维/氰酸酯树脂透波复合材料及其制备方法
CN106810863B (zh) 一种pbo纤维环氧树脂复合材料及其制备方法
CN103525087A (zh) 一种聚对苯撑苯并二噁唑纤维增强树脂基复合材料的制备方法
CN103437021A (zh) Pp纤维-玻璃纤维复合纤维布及其制备方法与应用
CN110305450A (zh) 一种架空线路纤维增强树脂基复合芯及其制备方法
CN108384234A (zh) 一种透波复合材料及其制备方法
CN106633633A (zh) 一种芳纶复合材料及其制备方法
CN204826415U (zh) 用于制备复合型frp筋的制备装置
CN102863634B (zh) 一种pbo纤维/苯并噁嗪复合材料的制备方法
CN103437020A (zh) 尼龙纤维-玻璃纤维复合纤维布及其制备方法与应用
CN113276523B (zh) 一种pbo纤维/芳纶纤维增强复合材料及其制备方法
CN110951217B (zh) 一种芳纶纤维增强碳纤维树脂预浸料及其制备方法
CN103642174B (zh) 耐高温高性能减毒性环氧基体的应用及利用其制备复合材料的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20131120