CN117700926A - 一种用于模具的树脂材料体系及其制备方法、应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于模具的树脂材料体系及其制备方法、应用，涉及材料技术领域，包括以质量分数计的以下成分：苯并噁嗪树脂50~80%、环氧树脂10~30%、酚醛树脂0~10%、增韧剂0~10%、催化剂0~1%。其中，所述苯并噁嗪树脂包括二胺型苯并噁嗪树脂和单官能度苯并噁嗪树脂，且所述二胺型苯并噁嗪树脂和单官能度苯并噁嗪树脂的质量比为（30~50%）：（0~20%）；所述环氧树脂为含酯基的脂环族环氧树脂或多官能度环氧树脂。该树脂体系的收缩系数、膨胀系数和弹性模量高，使基于该材料体系的模具的精度高、承载力强。
Description
技术领域
本发明涉及模具材料技术领域，具体涉及一种用于模具的树脂材料体系及其制备方法、应用。
背景技术
传统复合材料成型模具由金属材料制作，主要原因是金属具有高强度、高刚度、尺寸稳定性好、加工性好，适用于大批量生产等优点。随着复合材料构件外形准确性和尺寸精度的不断提高，原有金属模具材料的性能已经不能很好地满足高精度成型模具的需要。因此，亟需开发一种新的精度高、承载力强的模具材料。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺点，提供一种新的用于模具的树脂材料体系及其制备方法、应用，该用于模具的树脂材料体系采用二胺型苯并噁嗪树脂和单官能度的苯并噁嗪树脂复合作为主材料，并配以环氧树脂，提高材料体系的收缩系数、膨胀系数和弹性模量，使基于该材料体系的模具的精度高、承载力强。
本发明采用的技术方案为：
一种用于模具的树脂材料体系，包括以质量分数计的以下成分：
苯并噁嗪树脂 50~80%
环氧树脂 10~30%
酚醛树脂 0~10%
增韧剂 0~10%
催化剂 0~1%
其中，所述苯并噁嗪树脂包括二胺型苯并噁嗪树脂和单官能度苯并噁嗪树脂，且所述二胺型苯并噁嗪树脂和单官能度苯并噁嗪树脂的质量比为（30 ~50%）：（0~20%）；所述环氧树脂为含酯基的脂环族环氧树脂或多官能度环氧树脂。
进一步地，在本申请的一些实施例中，所述二胺型苯并噁嗪树脂的结构通式如下式I所示：
式I；
其中，X为-CH2-，-SO2-，-O-中的任一种，R1、R2独立地选自氢或烷基。
进一步地，在本申请的一些实施例中，所述单官能度苯并噁嗪树脂的结构通式如下式II所示：
式II；
R3、R4独立地选自烷基、苯基中的任一种。
进一步地，在本申请的一些实施例中，所述含酯基的脂环族环氧树脂选自下式中的任一种：
、/>、/>。
进一步地，在本申请的一些实施例中，所述多官能度环氧树脂选自下式中的任一种：
、/>、/>。
进一步地，在本申请的一些实施例中，所述酚醛树脂为线性酚醛树脂且所述酚醛树脂的软化点不高于80℃。
进一步地，在本申请的一些实施例中，所述增韧剂选自PES或PEK或核壳橡胶中的一种或多种。
进一步地，在本申请的一些实施例中，所述催化剂为2-甲基咪唑或2-乙基-4甲基咪唑或间苯二酚中的一种或者多种。
进一步地，在本申请的一些实施例中，所述树脂材料体系在被固化前后的体积变化率不高于0.5%。
进一步地，在本申请的一些实施例中，所述树脂材料体系的热膨胀系数不高于50×10-6%、弹性模量不低于4.0GPa。
第二方面，本申请还提供第一方面所述的用于模具的树脂材料体系的制备方法，包括以下步骤：
混合二胺型苯并噁嗪树脂和单官能度苯并噁嗪树脂，并在90~110℃熔融所述二胺型苯并噁嗪树脂和所述单官能度苯并噁嗪树脂，得到苯并噁嗪树脂熔融物；
混合所述苯并噁嗪熔融物与环氧树脂，得到混合均匀的混合树脂；
混合所述混合树脂、增韧剂和催化剂，得到混合均匀的用于模具的树脂材料体系。
第三方面，本申请还提供第一方面所述的用于模具的树脂材料体系或第二方面所述的用于模具的树脂材料体系的制备方法制备得到的用于模具的树脂材料体系在航空工业、运动器材领域的应用。
本发明相比与现有技术具有如下技术效果：
本申请提供的用于模具的树脂材料体系，基于弹性模量较高、固化前后体积收缩较小的苯并噁嗪树脂作为主材，并采用二胺型苯并噁嗪树脂和单官能度的苯并噁嗪树脂复配，进一步优化树脂材料体系的弹性模量和固化前后的体积效应，进一步降低基于该树脂材料体系制备的模具的尺寸公差，提高模具的精度和承载能力。同时，该树脂材料体系中还添加有低粘度环氧树脂，降低体系粘度的同时增加体系的固化交联密度，提高了体系的耐热性。此外，该树脂材料体系中还添加有低软化点的线性酚醛树脂，起到了降低体系的粘度，固化温度，提升了树脂的固化效率。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请的具体实施例，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[苯并噁嗪树脂]
在本申请中，二胺型苯并噁嗪树脂和单官能度苯并噁嗪树脂的复配以及其复配比例是本申请的关键点之一。其中，二胺型苯并噁嗪树脂是以二元胺为基础，与酚类和醛类化合物缩合而成。相较于一元胺、一元酚与醛类形成的苯并噁嗪，二胺型苯并噁嗪树脂的耐热性、力学性能和介电性能均有提升，其可能的原因为：二胺型苯并噁嗪树脂被固化之后，单体上的叔胺键被包裹在聚苯并噁嗪形成的网络结构内部，提高了聚苯并噁嗪的稳定性且，聚苯并噁嗪网络结构中分子间的自由空间也被降低了。因此，在本申请中，采用耐热性、力学性能更优的二胺型苯并噁嗪树脂作为树脂材料体系的主要材料之一，可以改善基于该树脂材料体系形成的模具的耐热性和强度。
单官能度苯并噁嗪树脂为一元胺、一元酚与醛形成的传统的苯并噁嗪树脂。在现有技术中，单官能度苯并噁嗪树脂通常被认为其脆性大、高温热稳定性差、固化温度偏高且时间长和交联密度低等缺点，因此在现有技术中，常选择对现有的单官能度苯并噁嗪树脂进行改性后再使用，以满足热稳定性、力学性能需求。在本申请中的树脂材料体系中，则主动添加部分单官能度苯并噁嗪树脂，使其树脂材料体系的体积效应可以控制在0.5%以下，进而使基于该树脂材料体系的模具不仅力学性能更优、耐热性良好，而且体积效应小、精度高。其可能基于的原理为小分子苯并噁嗪树脂结构里面含有苯环的占比更大，刚性比较大，在固化过程中抵抗变形的能力较大，外加固化物小分子释放，体积几乎没有收缩。
此外还需要说明的是，本申请提供的树脂材料体系中，二胺型苯并噁嗪树脂和单官能度苯并噁嗪树脂的配比不宜过高，也不宜过低，这是因为过高会导致体系粘度过高，不利于加工，过低会导致体系交联密度过低，耐热性过低。优选的所述二胺型苯并噁嗪树脂和单官能度苯并噁嗪树脂的质量比为（30 ~50%）：（0~20%），更进一步优选为（35~45%）：（5~25%）。
本申请所采用的二胺型苯并噁嗪树脂可以由现有技术中任一含有二苯二胺基团的二胺与醛、酚缩合形成，其具体可以采用结构通式如下式I所示的二胺型苯并噁嗪树脂：
式I；
其中，X为-CH2-，-SO2-，-O-中的任一种，R1、R2独立地选自氢或烷基。
本申请所采用的单官能度苯并噁嗪树脂可以由现有技术中任一一元胺与醛、酚缩合形成，其具体可以采用结构通式如下式II所示的单官能度苯并噁嗪树脂：
式II；
R3、R4独立地选自烷基、苯基中的任一种。
[环氧树脂]
本申请中的环氧树脂为含酯基的脂环族环氧树脂或多官能度环氧树脂。其中，含酯基的脂环族环氧树脂是具有脂肪族化合物的一般性质和碳环的结构的化合物，通常是由含有两个双键的脂环烯烃化合物经过过氧化物（如过氧化乙酸）的氧化作用形成环氧化脂环烯烃化合物。脂环族环氧树脂的环氧基直接连接在脂环上，可以形成紧密的刚性分子结构，固化后交联密度大，从而热变形温度较高，马丁耐热温度达到190℃以上，热分解温度大于360℃，固化收缩率小，拉伸强度高，热稳定性较好；而且还具有较好的介电性能，此外其含有的酯基热稳定性好。多官能度环氧树脂为平均每个分子中至少含有3个环氧基团的环氧树脂，其粘度低、活性大，且交联密度高，具有良好的力学性能和耐候性。
本申请所采用的含酯基的脂环族环氧树脂可以由现有技术中任一环氧基和脂肪环直接连接且含有至少一个酯基的环氧树脂，其具体可以采用结构通式如下式所示的含酯基的脂环族环氧树脂：
、/>、/>。
本申请所采用的多官能度环氧树脂可以由现有技术中任一含有至少3个环氧基的环氧树脂，其具体可以采用结构通式如下式所示的多官能度环氧树脂：
、/>、/>。
[酚醛树脂]
在本申请中，当所需的树脂材料体系需满足耐热、低收缩率的性能要求时，其树脂材料体系中可以添加酚醛树脂，且为了达到降低反应温度、的性能要求，其所添加的酚醛树脂为低软化点线性酚醛树脂，这是因为低软化点的线性酚醛可以改善体系的工艺性能。在本申请中，其所添加的酚醛树脂可以为现有技术中任一软化点不高于80℃的线性酚醛树脂，示例性地，所述酚醛树脂可以选择市售的558酚醛中的任一种。
[增韧剂]
本申请提供的增韧剂可以为聚醚砜（PES）或聚苯醚酮（PEK）或核壳橡胶中的一种或多种，其可以改善树脂材料体系固化后形成的模具的断裂韧性和微裂纹抗性，改善环氧树脂和单官能度苯并噁嗪树脂的脆性、抗冲击韧性差的缺陷。而在实际的增韧剂的选择时，增韧剂需根据所添加的树脂进行调整。当所述环氧树脂选择含酯基的脂环族环氧树脂且不添加酚醛树脂时，其增韧剂优选为5~10%；当所述环氧树脂选择多官能度环氧树脂且不添加酚醛树脂时，其增韧剂优选为5~10%；当所述环氧树脂选择含酯基的脂环族环氧树脂且添加酚醛树脂时，其增韧剂优选为0~5%。这是因为加入酚醛树脂后，体系粘度相对较大，加少量增韧剂达到使用效果即可。
[催化剂]
本申请提供的催化剂为2-甲基咪唑或2-乙基-4甲基咪唑或间苯二酚中的一种或者多种，也可以不添加催化剂。优选的间苯二酚。当反应时间过长时，优选为添加催化剂；当反应时间较短时，优选为不添加催化剂，这是因为反应时间较短，工艺窗口较窄，不利于操作。
[制备树脂材料体系的工艺步骤]
在本发明制备树脂材料体系的工艺过程中为采用热熔共混工艺制备树脂材料体系，该制备方法相较于溶剂溶解共混，减少了溶剂的使用，而且在其固化过程中无需因为溶剂挥发而形成微孔、固化前后体积变化明显等缺陷。
其具体制备步骤：
混合二胺型苯并噁嗪树脂和单官能度苯并噁嗪树脂，并在90~110℃熔融所述二胺型苯并噁嗪树脂和所述单官能度苯并噁嗪树脂，得到苯并噁嗪树脂熔融物；
混合所述苯并噁嗪熔融物与环氧树脂，得到混合均匀的混合树脂；
混合所述混合树脂、增韧剂和催化剂，得到混合均匀的用于模具的树脂材料体系。
此外在一些实施例中，树脂材料体系还可以与纤维、织物等材料进行复合或者预浸，以得到性能更优的复合材料，用于制备复合材料模具。
[测量方法]
1-玻璃化转变温度
本申请中各材料的玻璃化转变温度通过ASTM D7028-07(2015)记载的标准检测。
2-拉伸强度
本申请中各材料的拉伸强度通过ASTM D3039-76记载的标准检测。
3- 拉伸弹性模量
本申请中各材料的拉伸弹性模量通过ASTM D3039-76记载的标准检测。
4-压缩强度
本申请中各材料的压缩强度通过ASTM D3410-75记载的标准检测。
5-压缩弹性模量
本申请中各材料的压缩弹性模量通过ASTM D3410-75记载的标准检测。
6-弯曲强度
本申请中各材料的弯曲强度通过ASTM D790记载的标准检测。
7-弯曲弹性模量
本申请中各材料的弯曲弹性模量通过ASTM D790记载的标准检测。
8-固化前后体积变化率
根据 GB/T 24148.9-2014 塑料 不饱和聚酯树脂（UP-R） 第9部分：总体积收缩率测定记载的标准检测。
在下文中，描述了本公开的示例和对比示例。然而，这些示例在任何意义上都不被解释为限制发明的范围。
实施例1
步骤1）制备树脂材料体系：将70质量份的二氨基二苯甲烷型苯并噁嗪树脂置于100℃，使其熔融，待二氨基二苯甲烷型苯并噁嗪树脂完全熔融后加入20质量份的低粘度（500mPa·s）的3，4-环氧环己基甲酸-3'，4'-环氧环己基甲酯（购自于泰特尔公司，型号2021S）；混合使其混合均匀，再加入10质量份的酚酞基聚芳醚酮增韧剂（购自于徐州工程塑料厂，型号PEK-C），继续搅拌，使树脂材料体系成为均相，即得到可用于制备复合材料模具的一种苯并噁嗪树脂体系。
步骤2）复合：将树脂材料体系与纤维丝束3K，按照2×2编织的斜纹碳纤维织物复合，制备成树脂含量37%±2%的预浸料后，叠合成板，以1.7℃/min的速度加热层压体，直到热电偶达到（160±3）℃；保持（160±3）℃，1 h；以1.7℃/min的速度加热到185℃；保持（185±3）℃，3h；以2℃/min的速度冷却到48℃以下，卸压并从热压罐取出层压体。
步骤3）固化：将层压体置于模具中，以2.8℃/min速度从室温加热到92℃，并保温1h；以2℃/min速度加热到147℃，并保温1h；以2℃/min速度加热到220℃，并保温1h；以3℃/min速度冷却到48℃以下，得到基于本实施例所提供的树脂材料体系的模具。
实施例2
本申请相较于实施例1，其步骤1）为：
步骤1）制备树脂材料体系：将49.5质量份的二氨基二苯甲烷型苯并噁嗪树脂、30质量份的单官能度苯并噁嗪树脂、置于100℃，使其熔融，待苯并噁嗪树脂完全熔融后加入20质量份的低粘度（500mPa·s）的3，4-环氧环己基甲酸-3'，4'-环氧环己基甲酯；混合使其混合均匀，再加入5质量份的酚酞基聚芳醚酮增韧剂、0.5质量份的间苯二酚，继续搅拌，使树脂材料体系成为均相，即得到可用于制备复合材料模具的一种苯并噁嗪树脂体系。其余步骤与实施例1相同，得到基于本实施例所提供的树脂材料体系的模具。
实施例3
本申请相较于实施例1，其步骤1）为：
步骤1）制备树脂材料体系：将45质量份的二氨基二苯甲烷型苯并噁嗪树脂、30质量份的单官能度苯并噁嗪树脂置于100℃，使其熔融，待苯并噁嗪树脂完全熔融后加入20质量份的低粘度（500mPa·s）的3，4-环氧环己基甲酸-3'，4'-环氧环己基甲酯、3质量份的558线性酚醛树脂混合使其混合均匀，再加入2质量份的酚酞基聚芳醚酮增韧剂，继续搅拌，使树脂材料体系成为均相，即得到可用于制备复合材料模具的一种苯并噁嗪树脂体系。其余步骤与实施例1相同，得到基于本实施例所提供的树脂材料体系的模具。
实施例4
本申请相较于实施例1，其步骤1）为：
步骤1）制备树脂材料体系：将70质量份的单官能度的苯并噁嗪树脂置于100℃，使其熔融，待苯并噁嗪树脂完全熔融后加入20质量份的低粘度（500mPa·s）的3，4-环氧环己基甲酸-3'，4'-环氧环己基甲酯、5质量份的558线性酚醛树脂；混合使其混合均匀，再加入5质量份的酚酞基聚芳醚酮增韧剂，继续搅拌，使树脂材料体系成为均相，即得到可用于制备复合材料模具的一种苯并噁嗪树脂体系。其余步骤与实施例1相同，得到基于本实施例所提供的树脂材料体系的模具。
实施例5
本申请相较于实施例1，其步骤1）为：
步骤1）制备树脂材料体系：将40质量份的二氨基二苯甲烷型苯并噁嗪树脂、30质量份的单官能度苯并噁嗪树脂置于100℃，使其熔融，待苯并噁嗪树脂完全熔融后加入25质量份的低粘度（1000mPa·s）的TDE-85、3质量份的558线性酚醛树脂；混合使其混合均匀，再加入2质量份的酚酞基聚芳醚酮增韧剂，继续搅拌，使树脂材料体系成为均相，即得到可用于制备复合材料模具的一种苯并噁嗪树脂体系。其余步骤与实施例1相同，得到基于本实施例所提供的树脂材料体系的模具。
对比例1
本对比例相较于实施例1，其步骤1）为：将70质量份的二氨基二苯甲烷型苯并噁嗪树脂置于100℃，使其熔融，待二氨基二苯甲烷型苯并噁嗪树脂完全熔融后加入25质量份的低粘度（500mPa·s）的3，4-环氧环己基甲酸-3'，4'-环氧环己基甲酯（购自于泰特尔公司，型号2021S）；混合使其混合均匀，再加入5质量份的酚酞基聚芳醚酮增韧剂（购自于徐州工程塑料厂，型号PEK-C），继续搅拌，使树脂材料体系成为均相，即得到可用于制备复合材料模具的一种苯并噁嗪树脂体系。其余步骤与实施例1相同，得到基于本实施例所提供的树脂材料体系的对比模具。
对比例2
本对比例相较于实施例1，其步骤1）为：将85质量份的二氨基二苯甲烷型苯并噁嗪树脂（自产）、置于100℃，使其熔融，待二氨基二苯甲烷型苯并噁嗪树脂完全熔融后加入10质量份的低粘度（500mPa·s）的3，4-环氧环己基甲酸-3'，4'-环氧环己基甲酯；混合使其混合均匀，再加入5质量份的酚酞基聚芳醚酮增韧剂，继续搅拌，使树脂材料体系成为均相，即得到可用于制备复合材料模具的一种苯并噁嗪树脂体系。其余步骤与实施例1相同，得到基于本实施例所提供的树脂材料体系的对比模具。
对比例3
本对比例相较于实施例1，其步骤1）为：将45质量份的二氨基二苯甲烷型苯并噁嗪树脂、置于100℃，使其熔融，待二氨基二苯甲烷型苯并噁嗪树脂完全熔融后加入50质量份的低粘度（500mPa·s）的3，4-环氧环己基甲酸-3'，4'-环氧环己基甲酯；混合使其混合均匀，再加入5质量份的酚酞基聚芳醚酮增韧剂，继续搅拌，使树脂材料体系成为均相，即得到可用于制备复合材料模具的一种苯并噁嗪树脂体系。其余步骤与实施例1相同，得到基于本实施例所提供的树脂材料体系的对比模具。
对比例4:
本对比例相较于实施例1，其步骤1）为：将45质量份的二氨基二苯甲烷型苯并噁嗪树脂、置于100℃，使其熔融，待二氨基二苯甲烷型苯并噁嗪树脂完全熔融后加入50质量份的粘度（1000mPa·s）的TDE-85；混合使其混合均匀，再加入5质量份的酚酞基聚芳醚酮增韧剂，继续搅拌，使树脂材料体系成为均相，即得到可用于制备复合材料模具的一种苯并噁嗪树脂体系。其余步骤与实施例1相同，得到基于本实施例所提供的树脂材料体系的对比模具。
对比例5：
本对比例相较于实施例1，其步骤1）为：将40质量份的二氨基二苯甲烷型苯并噁嗪树脂自产置于100℃，使其熔融，待二氨基二苯甲烷型苯并噁嗪树脂完全熔融后加入50质量份的粘度（2000mPa·s）的AG-80（购自于上海华谊公司，型号AG-80）；混合使其混合均匀，再加入5质量份的酚酞基聚芳醚酮增韧剂，继续搅拌，使树脂材料体系成为均相，即得到可用于制备复合材料模具的一种苯并噁嗪树脂体系。其余步骤与实施例1相同，得到基于本实施例所提供的树脂材料体系的对比模具。
对比例6：
本对比例相较于实施例1，其步骤1）为：将45质量份的二氨基二苯甲烷型苯并噁嗪树脂置于100℃，使其熔融，待二氨基二苯甲烷型苯并噁嗪树脂完全熔融后加入50质量份的粘度（1500mPa·s）的AFG-90（购自于上海华谊公司，型号AFG-90）；混合使其混合均匀，再加入5质量份的酚酞基聚芳醚酮增韧剂，继续搅拌，使树脂材料体系成为均相，即得到可用于制备复合材料模具的一种苯并噁嗪树脂体系。其余步骤与实施例1相同，得到基于本实施例所提供的树脂材料体系的对比模具。
将上述实施例1~5和对比例1~6分别制备得到的模具和对比磨具均按照对应的测试方法测试其玻璃化转变温度、拉伸强度、拉伸弹性模量、压缩强度、压缩弹性模量、弯曲强度、弯曲弹性模量、固化前后的体积变化率，其测试结果如表1所示。
表1 实施例1-2以及对比例1-10的性能测试
| 实施例 | 玻璃化转变温度 | 拉伸强度 | 拉伸弹性模量 | 压缩强度 | 压缩弹性模量 | 弯曲强度 | 弯曲弹性模量 | 体积变化率 |
| 单位 | ℃ | MPa | GPa | MPa | GPa | MPa | GPa | % |
| 实施例1 | 212 | 652 | 58 | 630 | 55 | 850 | 55 | 0.10 |
| 实施例2 | 224 | 665 | 58.5 | 642 | 55.3 | 870 | 56 | 0.15 |
| 实施例3 | 223 | 640 | 56 | 620 | 55 | 820 | 55 | 0.12 |
| 实施例4 | 215 | 640 | 55 | 630 | 54 | 820 | 55 | 0.16 |
| 实施例5 | 225 | 643 | 56 | 622 | 55 | 821 | 55 | 0.16 |
| 对比例1 | 220 | 620 | 57 | 610 | 55 | 810 | 52 | 0.14 |
| 对比例2 | 209 | 550 | 59 | 520 | 56 | 730 | 57 | 0.15 |
| 对比例3 | 202 | 560 | 52 | 550 | 53 | 750 | 51 | 0.3 |
| 对比例4 | 232 | 550 | 53 | 560 | 54 | 720 | 52 | 0.4 |
| 对比例5 | 228 | 555 | 54 | 555 | 53 | 730 | 53 | 0.4 |
| 对比例6 | 231 | 555 | 53 | 556 | 54 | 725 | 53 | 0.4 |
根据表1可以知道，本申请所提供的树脂体系固化形成的聚合物，在保障其玻璃化转变温度较高、拉伸弹性模量较高、压缩弹性模量较高、弯曲弹性模量较高的基础上，其拉伸强度、压缩强度、弯曲强度和体积变化率均有明显提升，实现韧性、耐热性与收缩性的兼顾，使其在玻璃化转变温度在210℃的情况下，拉伸强度可以达到640 MPa、压缩强度可以达到620 MPa、弯曲强度可以达到820MPa，同时其体积变化率被降低到0.16%以下。而对比例4~6得到的树脂体系虽然其玻璃化转变温度更优，但是其拉伸强度压缩强度、弯曲强度和体积变化率均有明显下降，可见，若环氧树脂的用量过高，则其得到树脂体系固化后形成的聚合物的耐热性能有所提升，但是其强度、韧性和体积稳定性则下降明显。
本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种用于模具的树脂材料体系，其特征在于，包括以质量分数计的以下成分：
苯并噁嗪树脂 50~80%
环氧树脂 10~30%
酚醛树脂 0~10%
增韧剂 0~10%
催化剂 0~1%
其中，所述苯并噁嗪树脂包括二胺型苯并噁嗪树脂和单官能度苯并噁嗪树脂，且所述二胺型苯并噁嗪树脂和单官能度苯并噁嗪树脂的质量比为（30 ~50%）：（0~20%）；所述环氧树脂为含酯基的脂环族环氧树脂或多官能度环氧树脂。
2.根据权利要求1所述的用于模具的树脂材料体系，其特征在于，所述二胺型苯并噁嗪树脂的结构通式如下式I所示：
式I;
其中，X为-CH2-，-SO2-，-O-中的任一种，R1、R2独立地选自氢或烷基。
3.根据权利要求1所述的用于模具的树脂材料体系，其特征在于，所述单官能度苯并噁嗪树脂的结构通式如下式II所示：
式II;
R3、R4独立地选自烷基、苯基中的任一种。
4.根据权利要求1所述的用于模具的树脂材料体系，其特征在于，所述含酯基的脂环族环氧树脂选自下式中的任一种：
、/>、/>。
5.根据权利要求1所述的用于模具的树脂材料体系，其特征在于，所述多官能度环氧树脂选自下式中的任一种：
、/>、/>。
6.根据权利要求1所述的用于模具的树脂材料体系，其特征在于，所述酚醛树脂为线性酚醛树脂且所述酚醛树脂的软化点不高于80℃；和/或
所述增韧剂选自PES或PEK或核壳橡胶中的一种或多种；和/或
所述催化剂为2-甲基咪唑或2-乙基-4甲基咪唑或间苯二酚中的一种或者多种。
7.根据权利要求1所述的用于模具的树脂材料体系，其特征在于，所述树脂材料体系在被固化前后的体积变化率不高于0.5%。
8.根据权利要求1所述的用于模具的树脂材料体系，其特征在于，所述树脂材料体系的热膨胀系数不高于50×10-6%、弹性模量不低于4.0GPa。
9.权利要求1~6任一项所述的用于模具的树脂材料体系的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
混合二胺型苯并噁嗪树脂和单官能度苯并噁嗪树脂，并在90~110℃熔融所述二胺型苯并噁嗪树脂和所述单官能度苯并噁嗪树脂，得到苯并噁嗪树脂熔融物；
混合所述苯并噁嗪熔融物与环氧树脂，得到混合均匀的混合树脂；
混合所述混合树脂、增韧剂和催化剂，得到混合均匀的用于模具的树脂材料体系。
10.权利要求1~8任一项所述的用于模具的树脂材料体系或权利要求9任一项所述的用于模具的树脂材料体系的制备方法制备得到的用于模具的树脂材料体系在航空工业、运动器材领域的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311565669.0A CN117700926A (zh) | 2023-11-22 | 2023-11-22 | 一种用于模具的树脂材料体系及其制备方法、应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202311565669.0A CN117700926A (zh) | 2023-11-22 | 2023-11-22 | 一种用于模具的树脂材料体系及其制备方法、应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN117700926A true CN117700926A (zh) | 2024-03-15 |
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Family Applications (1)
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2023
- 2023-11-22 CN CN202311565669.0A patent/CN117700926A/zh active Pending
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