[发明专利]一种硅硼改性聚合结构材料及其制备方法

权利要求书

1.一种硅硼改性聚合结构材料，其特征在于：该聚合结构材料是由甲组分与乙组分按重量比例100∶(20～40)混合后固化而成，以重量份数计，材料配方如下：

(1)甲组分

硅硼改性环氧酚醛聚合物：70～75份；

特殊处理碳纤维：6～9份；

芳纶纤维：2～5份；

十溴联苯醚：6～8份；

1，3，5-三(2，3-二溴)丙基-2，4，6-三氧三嗪：2～5份；

三氧化二锑：3～6份；

磷酸三聚氰胺：1～3份；

钛酸酯偶联剂：1～2份；

混合溶剂：4～8份；

(2)乙组分

耐温固化剂：92～95份；

混合溶剂：4～8份；

所述特殊处理碳纤维为臭氧化的沥青级碳纤维。

2.根据权利要求1所述的硅硼改性聚合结构材料，其特征在于：所述甲组分或乙组分的混合溶剂由二甲基亚砜和十氢萘混合而成；其中，二甲基亚砜和十氢萘的重量比为1∶(0.2～0.6)。

3.根据权利要求1所述的硅硼改性聚合结构材料，其特征在于：所述硅硼改性环氧酚醛聚合物制备过程如下：

在装有冷凝管、搅拌器、加料漏斗和温度计的四口烧瓶中加入10～20重量份硼酸，边搅拌边加入70～80重量份二甲基二氯硅烷，在80～100℃下反应至固态硼酸不再减少时为止；缓慢滴加乙二醇直至不再产生白色泡沫；升温至80～95℃，保持60～90min；冷却后用50～100重量份无水乙醇稀释，取出下层澄清液体备用，所述澄清液体即为有机硅硼；在装有冷凝管、搅拌器和温度计的三口烧瓶中，加入等质量的已制备好的有机硅硼和酚醛环氧树脂，在90～100℃条件下反应50～80min，冷却后制备成硅硼改性环氧酚醛聚合物。

4.根据权利要求1所述的硅硼改性聚合结构材料，其特征在于：所述耐温固化剂为复合固化剂，将各组分以重量比4，4′-二氨基二苯砜∶四氢噻吩砜∶二甲基亚砜＝1∶(0.1～0.2)∶(0.1～0.3)混合而成。

5.根据权利要求1-4任一所述的硅硼改性聚合结构材料的制备方法，其特征在于：步骤如下：

1)特殊处理碳纤维的制备

对碳纤维进行气相氧化处理，得到特殊处理碳纤维；其中，气相氧化介质为臭氧，处理温度为120～150℃，处理时间为80～120秒，臭氧浓度为1～2％；

2)乙组分的制备

按所述比例将耐温固化剂溶解于混合溶剂中，混合均匀后得到乙组分。

3)甲组分的制备

按所述比例，将硅硼改性环氧酚醛聚合物、芳纶纤维、特殊处理碳纤维、十溴联苯醚、1，3，5-三(2，3-二溴)丙基-2，4，6-三氧三嗪、三氧化二锑、磷酸三聚氰胺、钛酸酯偶联剂、混合溶剂混合，再经过分散、研磨制成甲组分；

4)将甲组分、乙组分按所述比例配置好，在50～200℃下固化4～24小时后得到硅硼改性环氧酚醛聚合结构材料。

6.根据权利要求5所述的硅硼改性聚合结构材料的制备方法，其特征在于：

步骤3)中所述分散、研磨为先用高速搅拌分散机在1000rpm条件下分散20～30分钟，然后在球磨机中研磨1～3小时。