[发明专利]一种适合于湿法缠绕的耐高温透波杂化树脂体系及其制备方法

说明书

本发明属于树脂基复合材料技术领域，具体涉及一种适合于湿法缠绕的耐高温透波杂化树脂体系及其制备方法，该杂化树脂体系，原料包括：混合树脂，固化剂，促进剂，稀释剂；其中混合树脂组分包括：苯并噁嗪树脂、乙烯基聚硅氮烷、环氧树脂；制备方法：混合树脂搅拌均一透明状，冷却后，加入促进剂、固化剂、稀释剂，混合均匀，即得到杂化树脂体系。本发明的杂化树脂体系具有良好的工艺性，适用期长，粘度维持在800mPa·S以下，介电常数小于3.4，介电损耗小于0.019，具有理想的透波性能；该杂化树脂体系具有优异耐热性和透波性，可适用于制备高性能透波复合材料。

技术领域

本发明属于树脂基复合材料技术领域，具体涉及一种适合于湿法缠绕的耐高温透波杂化树脂体系及其制备方法。

背景技术

苯并噁嗪树脂兼有与双马来酰亚胺树脂相近的耐热性，与环氧相似的抗损伤性能及工艺性能，且价格低廉，突出的室温贮藏和运输性能，同时具有优异的介电性能。其分子结构具有可设计性，有望在湿法缠绕成型工艺中获得大范围应用。聚硅氮烷是一类以Si-N为主链重复单元的有机无机杂化聚合物，具有耐高温、抗氧化性强等特点，一直以来被作为陶瓷前驱体使用，被广泛应用于纤维涂层、涂料以及高温粘结剂等。与此同时，聚硅氮烷也是一种良好的树脂材料。聚硅氮烷具有良好的热稳定性，TGA分析表明，聚硅氮烷在450℃以下无质量损失。聚硅氮烷的成环倾向难度大，取代基易改变，更耐热，表面能较高，室温粘度较低(粘度在180-750mPa·s，25℃)。许多亲电的有机物质以及亲核的有机物质都可以与之反应，比如环氧树脂或者酚醛树脂，将耐热的氮元素和耐热也耐候的硅元素引入复合材料中，可以增强复合材料的耐热性与耐候性。

湿法缠绕工艺所用树脂体系一般为环氧树脂体系，但环氧树脂的耐热性与苯并噁嗪树脂及有机硅树脂有较大差距，已经不能满足一些特殊缠绕部件的要求，尤其航空航天领域。随着树脂基复合材料的发展，对于树脂基复合材料的功能性也提出了更高的要求。对于军事装备而言，在满足力学性能的同时，复合材料的耐热性及透波性能受到了极大的关注。透波材料是保护航天飞行器的通讯、遥测、制导、引爆等系统在恶劣环境条件下能正常工作的一种多功能介质材料。随着飞行器飞行速度的不断提高，对透波材料的耐温性提出越来越高的要求。

至今，还没有任何关于适用于湿法缠绕的耐高温透波杂化树脂体系配方的报道。

发明内容

针对现有湿法缠绕树脂体系的不足，本发明提供了一种适合于湿法缠绕的耐高温透波杂化树脂体系及其制备方法，该树脂体系具有良好的工艺性及介电性能，该树脂体系的适用期长、粘度低、介电常数小、介电损耗小，具有理想的透波性能；树脂体系的耐热性、力学性能以及透波性能等综合性能较传统环氧树脂体系有很大提高。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案如下：

一种适合于湿法缠绕的耐高温透波杂化树脂体系，按质量份计，杂化树脂体系的原料包括：混合树脂100份，固化剂5～20份，促进剂0.01～0.05，稀释剂5～10份；

其中混合树脂组分包括：苯并噁嗪树脂40-70份，聚硅氮烷5-20份，环氧树脂10-55份。

优选地，苯并噁嗪树脂为烯丙基型苯并噁嗪、双酚A型苯并噁嗪、类单环苯并噁嗪的一种或其任意比例的混合物。

优选地，环氧树脂为液体多官能团环氧树脂中的一种或其任意比例的混合物，如双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、多官能基缩水甘油醚树脂中的一种或者几种。

优选地，乙烯基聚硅氮烷为液体聚硅氮烷中的一种或其任意比例的混合物，数均分子量小于2.0×10⁵g/mol，主要包含如下结构：

优选地，稀释剂为液体小分子环氧稀释剂，如乙二醇二缩水甘油醚(669)、苄基缩水甘油醚(692)、1，4丁二醇二缩水甘油醚(622)等小分子环氧稀释剂。