CN104962085A - 提高含硅芳炔树脂基复合材料力学性能的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种提高含硅芳炔树脂基复合材料力学性能的方法，具体步骤为：将含炔丙基醚的苯并噁嗪与含硅芳炔树脂(PSA)在溶剂中混合均匀，通过浸渍法制得碳纤维与改性含硅芳炔树脂PSA的预浸料；将碳纤维与改性含硅芳炔树脂的预浸料叠加后，经热压成型制备得到碳纤维增强改性含硅芳炔树脂复合材料。本发明制备的炔丙基醚型苯并噁嗪改性含硅芳炔树脂加工窗口宽，可在120～260℃固化成型，且固化时不释放出小分子物质，固化后改性含硅芳炔树脂的玻璃化转变温度仍大于500℃，热稳定性影响不大，PSA树脂改性后力学性能得以提高。碳纤维增强的改性PSA基复合材料的层间剪切强度明显提高，可望用作耐高温轻质结构材料。

Description

提高含硅芳炔树脂基复合材料力学性能的方法

【技术领域】

本发明涉及复合材料技术领域，具体地说，是一种提高含硅芳炔树脂基复合材料力学性能的方法。

【背景技术】

含硅芳炔树脂(PSA)是一种新型的芳炔类热固性树脂，固化后呈高度交联的结构，其除了具有芳炔类树脂所具有的特点外，还具有优良的电性能和高温陶瓷化性能(即高温状态下该类聚合物中可形成稳定的陶瓷结构，如SiC或/和SiO₂等)。

芳炔与硅烷可以通过氯化亚铜和氧化镁脱氢偶合制备含硅芳炔。Itoh等人使用氧化镁催化法和格氏法合成了含硅氢芳炔树脂-MSP(Macromolecules1994，27：7917-7917.)，固化后具有优异的热性能。美国专利(USP5420238)则揭示了通过芳炔格氏化与二氯硅氢烷反应制备含硅芳炔树脂的方法，所得(苯基硅氢-间二乙炔基苯)树脂(MSP树脂)在300℃固化1h，在氩气中5％的热失重温度为860℃，而在空气中为580℃。碳纤维平纹布增强的MSP树脂复合材料经400℃固化成型，在室温下的弯曲强度为111MPa，弯曲模量为31GPa，400℃为142MPa和35GPa，性能优于聚酰亚胺(PMR-15)基复合材料(J Mater Sci 2002，37：3795)。美国专利(USP6703519)公开了采用格氏法制备含硅芳炔树脂的方法，二氯二苯基硅烷与二乙炔基苯和乙炔基苯共聚 得到分子量可调的含硅芳炔树脂(称BLJ树脂)，数均分子量为878的含硅芳炔树脂在110℃的粘度为70mPa.s。

作为一种耐高温、高性能的热固性树脂，为了满足加工工艺性和复合材料的力学性能与电性能应用要求，对含硅芳炔树脂的改性工作在不断进行中。

Ohshita等人(Macromolecules 1997，30：1540，1999，32：5998；J Organometallic Chem 2004，689：1540)制备了主链为乙炔基苯基甲基硅苯、二(乙炔基苯基)硅苯和二(间二乙炔基苯基)硅苯的含硅芳炔聚合物，在氮气中5％的热失重温度分别为为568℃、711℃和791℃，1000℃下失重为17％、8％和6％，可作为含硅半导体陶瓷薄膜的前驱体。

Liu等人(Macromolecules 2007，40：7473)通过优化偶合合成了系列双(4-乙炔苯基)二烷基硅烷单体，用溴化钽催化环化三聚制备了超支化聚硅苯(hb-PSPs)，可溶解于氯仿、甲苯和THF等有机溶剂，聚合物800℃残炭为71％。光交联薄膜产生高分辨荧光光影像。Fang等人(European Polymer Journal 2009，45：1092)合成了带二烷基硅侧基的聚芳基乙炔，聚合物的热稳定性好，可溶于常用有机溶剂，硅基基团的引入有效地提高了聚芳基乙炔的荧光量子产出。

石松等人(宇航材料工艺2011，41(1)：38)将三乙炔基苯基苯接至聚硅乙炔主链得到改性的聚芳炔基硅树脂，固化后改性树脂在氮气中5％热失重温度为572℃，空气中为507℃，玻璃纤维增强的改性树脂基复合材料弯曲性能也得到提高。

黄发荣研究小组也制备了多种结构的含硅芳炔树脂。中国专利申请号200710044519.X公开了一种芳乙炔基苯并噁嗪改性的含硅芳炔树脂，由双酚化合物与间乙炔基苯胺和多聚甲醛用无溶剂法制备芳乙炔基苯并噁嗪，改性 的含硅芳炔树脂固化后玻璃化转变温度大于400℃，与单向碳纤维T700复合而制备的复合材料在室温的弯曲强度为1790MPa。中国专利申请号200910047842.1公开了一种炔丙基醚类化合物改性含硅芳炔树脂，基于双酚类化合物合成的炔丙基醚化合物与含硅芳炔树脂熔融共混后固化，其氮气中5％热失重温度高于520℃，与T300碳纤维布复合而得的复合材料玻璃化转变温度大于530℃，室温弯曲强度为407MPa。中国专利申请号201010195572.1公开了一种由二炔丙基芳基醚与二氯硅烷经格氏法制备含硅炔芳醚树脂的方法，二炔丙基芳基醚由二元酚与炔丙基溴在二甲基甲酰胺(DMF)中合成。该树脂固化后的玻璃化转变温度为408℃，与T300碳纤维布复合而得的复合材料弯曲强度为251MPa。中国专利申请号201110045327.7公开了一种双酚型苯并噁嗪改性的含硅芳炔树脂，双酚型苯并噁嗪与含硅芳炔树脂熔融共混后固化，其中质量分数为30％的双酚A型苯并噁嗪改性含硅芳炔树脂在氮气中5％热失重温度为512℃。中国专利申请号201210008273.1则公开了将双酚A型芳乙炔基苯并噁嗪、双酚A型苯并噁嗪和双酚A型炔丙基醚中两种协同改性含硅芳炔树脂，经熔融共混、固化后，其中加入质量分数为25％的双酚A型乙炔基苯并噁嗪和双酚A二炔丙基醚改性的二甲基型含硅芳炔树脂在氮气中5％热失重温度为584℃。

综上所述，现有的含硅芳炔树脂虽具优异的热性能。但是，树脂固化后脆性大、与纤维的粘结性不佳。改善含硅芳炔树脂的脆性和提高含硅芳炔树脂与纤维的界面强度仍是含硅芳炔树脂研究的主要方向。

聚苯并噁嗪由苯并噁嗪通过开环聚合而得的热固性树脂，结构类似含氮酚醛树脂，可应用与电子和航空航天领域。聚苯并噁嗪具有固化中近似零的 体积收缩、低吸水性、较高的Tg、高残炭率、热自聚固化而无需强酸催化剂，以及固化中无小分子副产物逸出，具有酚醛树脂的阻燃性和力学性能等优点。但也存在一些不足，如加工工艺性较差，需较高的固化温度(200℃以上)，力学强度差(脆性)。1，3-苯并噁嗪由酚类、胺类和甲醛通过Mannich缩合反应而得。通过其分子设计的灵活性，可对苯并噁嗪进行改性，如将官能团引入苯并噁嗪，或将苯并噁嗪引入聚合物主链或支链，以改进聚苯并噁嗪树脂的加工性、脆性和耐热性能。

Takeichi(Macromolecules 2001，34：7257)研究了带炔丙基官能团苯并噁嗪(P-appe，B-appe)的性能，发现在典型的苯并噁嗪(苯酚苯胺型P-a和双酚A苯胺型B-a)中引入炔丙基可提高其玻璃化转变温度100℃以上，其模量和热稳定性也相应提高。Ishida(Macromolecules 2009，42：5121)将炔丙基引入典型的苯并噁嗪(B-a)中，经氧化偶合聚合，再进一步交联，则固化起始温度和峰值温度低于相应的含炔丙基的苯并噁嗪单体，固化物的热稳定性也高。含炔丙基醚的典型苯并噁嗪为P-appe和B-appe(分子结构式见图1)，黄色粘稠状P-appe属单炔丙基醚型苯并噁嗪，B-appe属双炔丙基醚型苯并噁嗪。

因而，本发明中选用单炔丙基醚型苯并噁嗪作为PSA的主要活性改性剂。炔丙基可提高炔丙基醚型苯并噁嗪与PSA的相容性，粘稠状的单炔丙基醚型苯并噁嗪可改善室温下为固体的PSA的加工性能，炔丙基醚型苯并噁嗪中的炔丙基可参与PSA的固化交联，形成炔丙基醚型苯并噁嗪化学共混改性PSA，提高PSA树脂的弯曲强度，而对PSA树脂的热性能影响不大。PSA树脂极性低，与碳纤维的界面作用弱。炔丙基醚型苯并噁嗪自身开环交联后的树脂极性较强，产生的酚羟基可提高PSA与碳纤维的界面作用，提高碳纤维增强PSA 复合材料的层间剪切强度。

【发明内容】

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种提高含硅芳炔树脂基复合材料力学性能的方法；保持含硅芳炔树脂PSA耐高温性能、改进碳纤维与含硅芳炔树脂PSA的粘结性能和复合材料力学性能的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种提高含硅芳炔树脂基复合材料力学性能的方法，其具体步骤为：

(1)将含炔丙基醚的苯并噁嗪与含硅芳炔树脂在溶剂中混合均匀，通过浸渍法制得碳纤维与改性含硅芳炔树脂PSA的预浸料；

(2)将碳纤维与改性含硅芳炔树脂PSA的预浸料叠加后，经热压成型制备得到碳纤维增强改性含硅芳炔树脂复合材料。

碳纤维为碳纤维织物或单向碳纤维。

具体为：

(1)将含炔丙基醚的苯并噁嗪与含硅芳炔树脂PSA以一定质量比在溶剂中混合均匀后，得到改性含硅芳炔树脂PSA浸渍液；

含炔丙基醚的苯并噁嗪为单炔丙基醚型苯并噁嗪和双炔丙基醚型苯并噁嗪和两种含炔丙基醚的苯并噁嗪的混合物，混合摩尔比为1∶1～5∶1；

将含炔丙基醚的苯并噁嗪与含硅芳炔树脂在溶剂中混合均匀得到共混树脂的浸渍液，在共混树脂中含炔丙基醚的苯并噁嗪的质量分数为5～30％。

将含炔丙基醚的苯并噁嗪与含硅芳炔树脂在溶剂中混合制得浸渍液，溶剂为四氢呋喃，1，4-二氧六环，氯仿，1，2-二氯乙烷，甲苯和二甲苯及其至少两种混合溶剂，浸渍液中共混树脂的质量分数为5～40％；

将含炔丙基醚的苯并噁嗪与含硅芳炔树脂混合溶液在脱出溶剂后，在120～260℃固化，共混树脂固化后800℃氮气氛中的残炭率大于80％；

(2)将碳纤维与步骤(1)得到的改性含硅芳炔树脂PSA浸渍液通过浸渍、晾干或浸渍排纱、晾干工艺制备预浸料，碳纤维预浸料叠加后，在平板硫化机中热压成型或者在热压罐中成型，制备得到碳纤维增强含硅芳炔树脂复合材料；碳纤维增强的含硅芳炔树脂PSA基复合材料热压板，经切割后可用于性能测试。

碳纤维平纹布增强含炔丙基醚的苯并噁嗪改性含硅芳炔树脂复合材料的弯曲强度提高40％，弯曲模量提高16％，层间剪切强度提高40％。

单向碳纤维增强含炔丙基醚的苯并噁嗪改性含硅芳炔树脂复合材料的弯曲强度提高27％，弯曲模量提高26％，层间剪切强度提高24％。

含硅芳炔树脂PSA由格氏化的二乙炔基苯和二氯硅烷反应，经后处理得到PSA，PSA的分子结构式见图示2。该PSA分子链末端带有乙炔基，与硅原子相连的是两个取代烃基，PSA的数均分子量为1000～5000。

图示2式中：R和R’为C₁-C₄脂肪族烃基，可以是饱和烃基，也可以是不饱和烃基，或是C₆～C₉的芳香族烃基。

化学改性PSA的炔丙基醚型苯并噁嗪的分子结构式如图示3和图示4所示。单炔丙基醚型苯并噁嗪中酚环上的取代基可为氢原子、氰基或甲氧基。

所述炔丙基醚型苯并噁嗪由酚类化合物、对氨基苯基炔丙基醚和多聚甲醛按酚羟基、氨基和甲醛摩尔比1∶1∶2于90～110℃反应20～50分钟制得。也可由酚类化合物、对氨基苯基炔丙基醚和多聚甲醛按酚羟基、氨基和甲醛摩尔比1∶1∶2在溶剂中回流反应2～6小时制得。所用溶剂为三氯甲烷、1，2-二氯乙烷、1，4-二氧六环和甲苯，溶剂可单独使用，也可是上述溶剂中两种或两种 以上的混合溶剂。溶剂法合成上述炔丙基醚型苯并噁嗪优选甲苯。

本发明中与PSA混合的炔丙基醚型苯并噁嗪是在溶液中进行的。将PSA溶解在四氢呋喃(THF)或/和甲苯中，再加入一定质量分数的单炔丙基醚型苯并噁嗪或/和双炔丙基醚型苯并噁嗪，在PSA溶液中混合均匀后形成用于碳纤维的浸渍液；溶解PSA的溶剂为THF、1，4-二氧六环、氯仿、1，2-二氯乙烷、甲苯和二甲苯，也可以是上述溶剂二者的混合溶剂；PSA溶液中PSA或改性PSA的质量分数为5～40％。

炔丙基醚苯并噁嗪在改性PSA中的质量分数为1～50％，单炔丙基醚苯并噁嗪改性剂与B-appe的摩尔比为1∶1～5∶1。炔丙基醚苯并噁嗪在改性PSA中的理想质量分数为5～30％。

将称量好的PSA和炔丙基醚苯并噁嗪加入带搅拌的玻璃反应瓶中，移入一定体积的溶剂THF或THF与甲苯的混合溶剂，搅拌，待PSA溶解后，继续搅拌10～15min，制得PSA或改性PSA的浸渍液。

在THF或THF与甲苯混合溶剂中混合均匀的PSA或改性PSA树脂经旋蒸后得到黄褐色的树脂粘液，趁热浇铸后在120℃1小时、150℃1小时、170℃1小时、200℃2小时和250℃4小时固化后，树脂的热稳定性用热重分析仪(TGA)在氮气氛或空气中程序升温，可得到固化PSA树脂或改性PSA树脂质量损失5％和10％的温度，以及升温至800℃时固化树脂的质量保留率或残余质量。

碳纤维平纹布裁剪成正方形，10～15层整齐叠放在一起放于托盘中，将PSA或改性PSA浸渍液滴加在碳纤维叠加层上，通过浸渍液的渗透、吸附、晾干和室温抽真空后，制备了碳纤维平纹布预浸料。将此预浸料放于两块2mm厚、面积大于碳纤维布的不锈钢板间，在热压机进行模压成板。热模压成 型工艺为：150～160℃、0.1～8MPa下压制1-2小时，160～180℃、0.1-8MPa下压制1～2小时，180～200℃、0.1～8MPa下压制1～2小时，200～260℃、0.1～8MPa下压制2～6小时。自然冷却至室温后，泄压，从压机中取出密实的碳纤维布增强的PSA或改性PSA树脂基复合材料板。参照GB 3359-99和GB 3357-82分别制得测试复合材料弯曲性能和层间剪切强度的标准试样，并按相应国标进行力学性能测试。

单向碳纤维用排纱机自动进行浸胶。将浸渍液倒入排纱机的料槽中，设置纱线排布间隙为0mm，排布速度为1～5rpm，张力为0.5～5N，排纱制备得到浸渍有PSA或改性PSA胶液的单向碳纤维，经晾干和室温抽真空后，制备了单向碳纤维预浸料。将此预浸料放于两块2mm厚不锈钢板间。不锈钢板的面积需超过裁剪、排布后碳纤维面积的30％以上。碳纤维预浸料在热压机上进行模压成板。热模压成型工艺为：150～160℃、0.1～8MPa下压制1～2小时，160～180℃、0.1～8MPa下压制1～2小时，180～200℃、0.1～8MPa下压制1～2小时，200～260℃、0.1～8MPa下压制2-6小时。自然冷却至室温后，泄压，从压机中取出密实的单向碳纤维增强的PSA或改性PSA树脂基复合材料板。参照GB/T 3359-1999、GB/T 3357-1982和GB/T 1451-2005分别制得测试复合材料弯曲性能、层间剪切强度和冲击强度的标准试样，并按相应国标进行力学性能测试。

与现有技术相比，本发明的积极效果在于：

制备的炔丙基醚型苯并噁嗪改性含硅芳炔树脂加工窗口宽，可在120～260℃固化成型，且固化时不释放出小分子物质，固化后改性含硅芳炔树脂的玻璃化转变温度仍大于500℃，热稳定性影响不大，PSA树脂改性后力学性能得 以提高。碳纤维增强的改性PSA基复合材料的层间剪切强度明显提高，可望用作耐高温轻质结构材料。

【附图说明】

图1含炔丙基醚的典型苯并噁嗪为P-appe和B-appe的分子结构式；

图2PSA的分子结构式；

图3化学改性PSA的炔丙基醚型苯并噁嗪的分子结构式1；

图4化学改性PSA的炔丙基醚型苯并噁嗪的分子结构式2。

【具体实施方式】

以下提供本发明一种提高含硅芳炔树脂基复合材料力学性能的方法的具体实施方式。

实施例1

在配有机械搅拌装置、温度计和冷凝管的250mL三口圆底烧瓶中按化学计量加入苯酚(0.2mol)、多聚甲醛12g(0.4mol)和对氨基苯基炔丙基醚29.4g(0.2mol)。搅拌下加热到90℃-110℃，反应30分钟。反应结束后，将产物溶于甲苯、乙酸乙酯或乙醚中，用1mol/L的氢氧化钠溶液洗涤三次，然后用去离子水洗至中性，分离出有机层，加入无水硫酸钠干燥，经旋蒸除去溶剂而得到单炔丙基醚型苯并噁嗪P-appe，产物为黄褐色粘稠液体，得率为83％。

实施例2

参照实施例1的制备P-appe的工艺，对氰基苯酚替代苯酚作为一元酚类 化合物与甲醛和对氨基苯基炔丙基醚反应，制备得到的单炔丙基醚型苯并噁嗪CP-appe为黄褐色粘稠液体，得率为81％。

实施例3

参照实施例1的制备P-appe的工艺，对甲氧基苯酚替代苯酚作为一元酚类化合物与甲醛和对氨基苯基炔丙基醚反应，制备得到的单炔丙基醚型苯并噁嗪MP-appe为黄褐色粘稠液体，得率为81％。

实施例4

参照实施例1的制备P-appe的工艺，将二元酚化合物双酚A(0.1mol)替代一元酚苯酚，与多聚甲醛12g(0.4mol)和对氨基苯基炔丙基醚29.4g(0.2mol)反应制备得到双炔丙基醚型苯并噁嗪B-appe，产物为黄褐色固体，得率为79％。

实施例5

在配有机械搅拌装置、温度计和冷凝管的250mL四口圆底烧瓶中，加入12g(0.4mol)多聚甲醛及100mL甲苯，室温下缓慢滴入29.4g(0.2mol)对氨基苯基炔丙基醚与甲苯的混合溶液，继续搅拌10分钟，然后再加入一元酚苯酚(0.2mol)与甲苯混合液，升温回流3小时。反应结束后，用1mol/L的氢氧化钠溶液洗涤三次，然后用去离子水洗至中性，分离出有机层，加入无水硫酸钠干燥，经旋蒸除去溶剂而得到单炔丙基醚型苯并噁嗪P-appe，产物为黄褐色粘稠液体，得率为83％。

实施例6

参照实施例5的制备P-appe的工艺，将二元酚化合物双酚A(0.1mol)替代一元酚苯酚，与多聚甲醛12g(0.4mol)和对氨基苯基炔丙基醚29.4g(0.2mol)反应制备得到双炔丙基醚型苯并噁嗪B-appe，产物为黄褐色固体，得率为77％。

实施例7

在装有搅拌器和回流冷凝管的250mL三口烧瓶中通氮气保护，加入150mL四氢呋喃和40g含硅芳炔树脂PSA，再称入一定质量的炔丙基醚型苯并噁嗪，搅拌溶解均匀后，继续搅拌30分钟，得到红棕色PSA树脂或改性PSA树脂浸渍液。不同炔丙基醚型苯并噁嗪改性PSA的质量分数及代号见表1。

表1 PSA及改性PSA组成和代号 

实施例8

将实施例3的制备的PSA或改性PSA树脂浸渍液在旋转蒸发仪中除去溶剂，趁热倒入树脂弯曲性能标准样条模具中，然后将模具置于真空干燥箱中，在30℃抽真空2小时，然后移至高温干燥箱中升温固化，固化工艺为：150℃/2h，170℃/2h和210℃/2h，并经250℃/4h后处理。冷却至室温脱模， 制得树脂浇铸体弯曲性能测试样条。按GB2567/T 2567-2008和GB/T 2570-1995进行PSA树脂或改性PS树脂浇铸体的弯曲性能测试，以程序升温(20℃/min)在氮气氛中对树脂浇铸体的热稳定性用热失重分析仪测试，结果列于表2。

表2 树脂浇铸体弯曲性能

实施例9

将13层T300碳纤维平纹布(宜兴天鸟高新技术有限公司)裁剪成150mm×150mm平纹布，整齐叠放在一起后放于搪瓷托盘中，用实施例三制备的PSA或改性PSA树脂浸渍液均匀滴于碳布上，在通风柜中晾放3小时。再将叠放在一起的碳布翻转后，用滴管均匀地将树脂浸渍液均匀滴于碳布上，在通风柜中晾放过夜。晾干的碳布放于真空烘箱中于30℃抽真空3小时，得到T300碳纤维/PSA或改性PSA预浸料。将碳布预浸料放于两不锈钢板(250mm×200mm)间，再放于热压机活动加热板上，提升活动加热板，并将上、下加热板加热、加压。将压力增加至3MPa，经170℃/2h、210℃/2h和250℃/4h的热模压后，得到T300碳纤维布增强PSA或改性PSA树脂基复合材料板，经修边、切割制成复合材料相关国家标准的试样后，在万能试验机上 按相关国家标准进行复合材料的弯曲性能和层间剪切性能测试，T300碳纤维布增强的PSA或改性PSA树脂基复合材料的力学性能见表3。T300增强炔丙基醚型苯并噁嗪P-appe或P-appe与B-appe混合改性的PSA树脂基复合材料的弯曲性能和层间剪切强度明显提高。

表3 T300/PSA或改性PSA复合材料力学性能

实施例10

将PSA或改性PSA树脂浸渍液倒入排纱机(XKPL05-1000，西安龙德科技发展有限公司)的浸渍槽中，设置纱线宽度为4mm，排布速度为3rpm，排布间隙为0mm，张力设置为2N。启动自动排纱按钮，开始对单向碳纤维T700进行排纱。单向碳纤维T700排纱在包裹有隔离纸的滚筒上，排纱后将隔离纸切开取下，铺敷在隔离纸上的单向碳纤维T700随同隔离纸平放在试验台上，隔夜晾干后切成250mm长、200mm宽的T700碳纤维预浸料。将13层T700单向碳纤维(宜兴天鸟高新技术有限公司)预浸料以0°整齐叠放在一起后放于两不锈钢板(300mm×250mm)间，再放于热压机活动加热板上，提升活动加热板，并将上、下加热板加热、加压。将压力增加至6MPa，经170℃/2h、210℃/2h和250℃/4h的热模压后，得到T700碳纤维布增强PSA或改性PSA树脂基复合材料板，经修边、切割制成复合材料相关国家标准的 试样后，在万能试验机上按相关国家标准进行复合材料的弯曲性能和层间剪切性能测试，在冲击试验机上按国家标准进行复合材料冲击性能测试，T700碳纤维布增强的PSA或改性PSA树脂基复合材料的力学性能见表4。T700增强炔丙基醚型苯并噁嗪P-appe、B-appe或P-appe与B-appe混合改性的PSA树脂基复合材料的弯曲性能、层间剪切强度和冲击强度明显提高。

表4 T700/PSA或改性PSA复合材料力学性能

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种提高含硅芳炔树脂基复合材料力学性能的方法，其特征在于，其具体步骤为：

(1)将含炔丙基醚的苯并噁嗪与含硅芳炔树脂在溶剂中混合均匀，通过浸渍法制得碳纤维与改性含硅芳炔树脂PSA的预浸料；

(2)将碳纤维与改性含硅芳炔树脂PSA的预浸料叠加后，经热压成型制备得到碳纤维增强改性含硅芳炔树脂复合材料。

2.如权利要求1所述的一种提高含硅芳炔树脂基复合材料力学性能的方法，其特征在于，

(1)将含炔丙基醚的苯并噁嗪与含硅芳炔树脂PSA以一定质量比在溶剂中混合均匀后，得到改性含硅芳炔树脂PSA浸渍液；

(2)将碳纤维与步骤(1)得到的改性含硅芳炔树脂PSA浸渍液通过浸渍、晾干或浸渍排纱、晾干工艺制备预浸料，碳纤维预浸料叠加后，在平板硫化机中热压成型或者在热压罐中成型，制备得到碳纤维增强含硅芳炔树脂复合材料。

3.如权利要求1或者2所述的一种提高含硅芳炔树脂基复合材料力学性能的方法，所述的碳纤维为碳纤维织物或单向碳纤维。

4.如权利要求2所述的一种提高含硅芳炔树脂基复合材料力学性能的方法，在所述的步骤(1)中，含炔丙基醚的苯并噁嗪为单炔丙基醚型苯并噁嗪和双炔丙基醚型苯并噁嗪和两种含炔丙基醚的苯并噁嗪的混合物，混合摩尔比为1∶1～5∶1。

5.如权利要求2所述的一种提高含硅芳炔树脂基复合材料力学性能的方法，在所述的步骤(1)中，将含炔丙基醚的苯并噁嗪与含硅芳炔树脂混合得到共混树脂，在共混树脂中含炔丙基醚的苯并噁嗪的质量分数为5～30％。

6.如权利要求2所述的一种提高含硅芳炔树脂基复合材料力学性能的方法，在所述的步骤(1)中，将含炔丙基醚的苯并噁嗪与含硅芳炔树脂在溶剂中混合制得浸渍液，溶剂为四氢呋喃，1，4-二氧六环，氯仿，1，2-二氯乙烷，甲苯和二甲苯及其至少两种混合溶剂，浸渍液中共混树脂的质量分数为5～40％。

7.如权利要求2所述的一种提高含硅芳炔树脂基复合材料力学性能的方法，在所述的步骤(1)中，将含炔丙基醚的苯并噁嗪与含硅芳炔树脂混合，在120～260℃固化，共混树脂固化后800℃氮气氛中的残炭率大于80％。