CN107189346A - 苯并噁嗪树脂复合材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及高分子材料领域，具体地说是一种苯并噁嗪树脂复合材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：按重量份计，将50～100份苯并噁嗪树脂、0.1～10份抗氧剂、0.1～20份紫外光吸收剂，在70～150℃,熔解分散均匀后，降温到70～150℃，加入0.1～10份偶联剂、0.1～10份触变剂，分散均匀后，得到树脂组合物，将树脂组合物进行涂膜工序、与纤维复合工序，固化后得到树脂复合材料。本发明添加紫外线吸收剂和抗氧剂到苯并噁嗪树脂体系中，使得制备的复合材料具有更好的耐光照老化特性，具有良好的工艺性，可以进行涂膜及复合工艺，来制备预浸料，制备工艺简单、生产成本低。

Description

苯并噁嗪树脂复合材料的制备方法
技术领域
本发明涉及一种高分子复合材料领域，具体地说是一种耐光照老化性能苯并噁嗪树脂复合材料的制备方法。
背景技术
众所周知，苯并噁嗪化合物由Cope和Holy在1940年合成，但它的聚合特性在当时未被发现，直到20世纪90年代才得到开发，由此引起众多研究者的关注，并对其进行了大量的研究。与其他热固性树脂相比，苯并噁嗪树脂的性能优势主要在于它的高模量、高玻璃化转变温度、高的热稳定性和残炭率、较低的吸水率、良好的电气性能以及固化零收缩性。同时它的合成原料来源广泛、价格低廉；固化过程无挥发物，成型操作易于控制；制品空隙率低、性能优良等特点，是一种应用前景广阔的树脂。
紫外线吸收剂是一种能够抑制或减弱光对塑料的降解作用，提高塑胶原料耐光性的物质,而它们大多数能吸收紫外线。太阳光中的紫外线是对高分子材料产生老化作用的主要原因。紫外线虽然仅占阳光的5%左右，但是能量却很大，其能量足以破坏聚合物的化学键，使其分子链断裂、交联，致使其力学性能发生恶变，同时，它的颜色也发生变化。
抗氧剂的作用是消除自由基，或者促使氢过氧化物的分解，阻止链式反应的进行。有机化合物的热氧化过程是一系列的自由基链式反应，在热、光或氧的作用下，有机分子的化学键发生断裂，生成活泼的自由基和氢过氧化物。氢过氧化物发生分解反应，也生成烃氧自由基和羟基自由基。这些自由基可以引发一系列的自由基链式反应，导致有机化合物的结构和性质发生根本变化。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有的技术不足，提供一种苯并噁嗪树脂复合材料的制备方法，所生产的复合材料热稳定性、力学性能、耐磨性、耐光照老化等综合性能显著提高。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：一种苯并噁嗪树脂复合材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：按重量份计，将50～100份苯并噁嗪树脂、0.1～10份抗氧剂、0.1～20份紫外光吸收剂，在70～150℃,熔解分散均匀后，降温到70～150℃，加入0.1～10份偶联剂、0.1～10份触变剂，分散均匀后，得到树脂组合物，将树脂组合物进行涂膜工序、与纤维复合工序，固化后得到树脂复合材料。
所述的苯并噁嗪树脂为双酚型苯并噁嗪、双胺型苯并噁嗪中的一种或其任意比例的混合物。
所述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、或与抗氧剂168的复配物中的一种。
所述的紫外线吸收剂为UV-328、UV-327、UV-531、 UV-9、UV-O、UV-P一种或其任意比例的混合物。
所述的偶联剂为KH550、KH560中的一种或其任意比例的混合物。
所述的纤维为碳纤维、玻璃纤维、石英纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维中的一种或其任意搭配的混编织物。
所述的触变剂为气相二氧化硅、有机膨润土、氢化蓖麻油、聚酰胺蜡中的一种或几种。
本发明的有益效果是，添加紫外线吸收剂和抗氧剂到苯并噁嗪树脂体系中，使得制备的复合材料具有更好的耐光照老化特性，具有良好的工艺性，可以进行涂膜及复合工艺，来制备预浸料，制备工艺简单、生产成本低。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例1：
按下述配方备料，
双酚型苯并噁嗪树脂 80重量份；
抗氧剂1010 0.2重量份；
抗氧剂168 0.2重量份；
UV-9 0.4重量份；
KH560 0.5重量份；
气相二氧化硅 1.5重量份。
将80份双酚型苯并噁嗪树脂、0.2份抗氧剂1010、0.2份抗氧剂168、0.4份UV-9，在120℃下搅拌，熔解分散均匀后，降温到80℃，加入0.5份KH560，1.5份气相二氧化硅，待分散均匀后，将混合完的树脂直接倒入涂膜机的胶槽中，进行涂膜工序，然后在复合机上进行复合工序，将树脂与纤维结合，得到预浸料。将预浸料裁剪、铺层，放入热压罐进行升温固化，固化工艺为180℃/3h，然后冷却，脱模，即得一种耐光照老化性能的苯并噁嗪树脂复合材料。同时，将树脂组合物倒入平板模具，放入烘箱，固化工艺为180℃/3h，固化纯树脂样板进行性能测试。
测试结果：拉伸强度为75MPa，拉伸模量为3.2GPa，弯曲强度为110MPa，弯曲模量为3.1GPa，耐光性等级为4级。
实施例2：
按下述配方备料，
双酚型苯并噁嗪树脂 80重量份；
抗氧剂1076 0.2重量份；
抗氧剂168 0.2重量份；
UV-327 0.4重量份；
KH550 0.5重量份；
气相二氧化硅 1.5重量份。
将80份双酚型苯并噁嗪树脂、0.2份抗氧剂1076、0.2份抗氧剂168、0.4份UV-327，在150℃下搅拌，熔解分散均匀后，降温到80℃，加入0.5份KH550、1.5份气相二氧化硅，待分散均匀后，将混合完的树脂直接倒入涂膜机的胶槽中，进行涂膜工序，然后在复合机上进行复合工序，将树脂与纤维结合，得到预浸料。将预浸料裁剪、铺层，放入热压罐进行升温固化，固化工艺为180℃/3h，然后冷却，脱模，即得一种耐光照老化性能的苯并噁嗪树脂复合材料。同时，将树脂组合物倒入平板模具，放入烘箱，固化工艺为180℃/3h，固化纯树脂样板进行光性能测试。
测试结果：拉伸强度为73MPa，拉伸模量为3.1GPa，弯曲强度为108MPa，弯曲模量为3.3GPa，耐光性等级为4级。
对比例3：
按下述配方备料，
双酚型苯并噁嗪树脂 80重量份；
KH550 0.5重量份；
气相二氧化硅 1.5重量份。
将80份双酚型苯并噁嗪树脂，在110℃下搅拌，待熔解分散均匀后，降温到80℃，加入0.5份KH550、1.5份气相二氧化硅，待分散均匀后，将混合完的树脂直接倒入涂膜机的胶槽中，进行涂膜工序，然后在复合机上进行复合工序，将树脂与纤维结合，得到预浸料。将预浸料裁剪、铺层，放入热压罐进行升温固化，固化工艺为180℃/3h，然后冷却，脱模，即得一种耐光照老化性能的苯并噁嗪树脂复合材料。同时，将树脂组合物倒入平板模具，放入烘箱，固化工艺为180℃/3h，固化纯树脂样板进行性能测试。
测试结果：拉伸强度为90MPa，拉伸模量为3.5GPa，弯曲强度为120MPa，弯曲模量为3.2GPa，耐光性等级为3级。
从实施例1、2与对比例3的对比可以看出，加入抗氧剂及紫外线吸收剂，树脂体系的耐光照老化性能明显提高，但复合材料的力学性能略有下降。
本发明的实施例各原料的选择及使用量，可以在发明内容部分所限定的范围内选用。

Claims (7)

1.一种苯并噁嗪树脂复合材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：按重量份计，将50～100份苯并噁嗪树脂、0.1～10份抗氧剂、0.1～20份紫外光吸收剂，在70～150℃,熔解分散均匀后，降温到70～150℃，加入0.1～10份偶联剂、0.1～10份触变剂，分散均匀后，得到树脂组合物，将树脂组合物进行涂膜工序、与纤维复合工序，固化后得到树脂复合材料。
2.根据权利要求1苯并噁嗪树脂复合材料的制备方法，其特征在于所述的苯并噁嗪树脂为双酚型苯并噁嗪、双胺型苯并噁嗪中的一种或其任意比例的混合物。
3.根据权利要求1苯并噁嗪树脂复合材料的制备方法，其特征在于所述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、或与抗氧剂168的复配物中的一种。
4.根据权利要求1苯并噁嗪树脂复合材料的制备方法，其特征在于所述的紫外线吸收剂为UV-328、UV-327、UV-531、 UV-9、UV-O、UV-P一种或其任意比例的混合物。
5.根据权利要求1苯并噁嗪树脂复合材料的制备方法，其特征在于所述的偶联剂为KH550、KH560中的一种或其任意比例的混合物。
6.根据权利要求1苯并噁嗪树脂复合材料的制备方法，其特征在于所述的纤维为碳纤维、玻璃纤维、石英纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维中的一种或其任意搭配的混编织物。
7.根据权利要求1苯并噁嗪树脂复合材料的制备方法，其特征在于所述的触变剂为气相二氧化硅、有机膨润土、氢化蓖麻油、聚酰胺蜡中的一种或几种。
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