[发明专利]一种具有强微波吸收性的树脂基体及其制备方法

说明书

一种具有强微波吸收性的树脂基体及其制备方法属复合材料领域。本发明选用极性强的高性能环氧树脂为主体树脂，加入微波吸收组分来调节树脂体系的微波响应性和粘度以适应缠绕等液体成型，选择固化剂来调节树脂体系的微波响应活性，并实现其力学性能、耐热性能及尺寸稳定性能，在基础上采用离子液体改性纳米组分来进一步增强树脂基体的微波响应性。通过调整主体树脂、微波吸收组分、固化剂和离子液体改性纳米组分等组分结构及其配合比，研制出一种微波吸收性能好、纳米组分分散性好、粘度适合、固化均匀、综合力学性能优异、耐热性能好、尺寸稳定性高的微波固化树脂体系。对于制备纤维复合材料具有极大的指导意义，并可广泛应用于航空航天等领域。

技术领域

本发明属复合材料领域，主要涉及一种具有强微波吸收性的树脂基体及其制备方法。

背景技术

热固性树脂基复合材料由于其优异的物理和化学性能，如高的拉伸和抗压强度、良好的介电性能、热稳定性和耐腐蚀性，已在先进技术领域得到了广泛应用。具体而言，热固性树脂如环氧树脂的固化变得越来越重要，首先来自其作为航空航天和海洋结构复合材料部件的基质材料的应用，以及最近作为微电子和电子工业的粘合剂和封装密封剂。在传统的热固化中，能量通过模具表面的热量对流、传导和辐射传递到材料，导致较长的固化时间、高能量损耗和制备高厚度结构的困难。同时，加工过程中的热梯度可能导致固化不均匀和残余应力，并进一步造成复合材料中的缺陷。特别是，当碳纳米管和石墨烯等纳米填料用作复合材料中的增强材料时，由于热固化中长的固化时间造成纳米填料在基体中发生沉降、再聚集和相分离。以上情况会加剧复合材料的结构缺陷，并使纳米填料的功能得不到发挥。

通常替代热固化方法的是加速固化过程，从而缩短固化时间或找到更高能效的固化方法。这包括使用紫外线，伽马射线和电子束等。由于渗透能力差和剂量率有限，紫外线在应用中受到限制。γ射线来自Cobolt-60等自然辐射源，具有巨大的辐射危害和环境问题。电子束固化已被证明是一种加速和有效的固化方法，但通常其资本支出一般比较高。微波辐照已被发现作为聚合物和复合材料加工的有效替代能源。微波辐照具有优于传统热处理方法的几个优点，包括快速加热、选择性加热和体相加热模式以及有利于纤维/基质粘附的增强和高可控性。