[发明专利]一种硅硼碳氮复合体粘接剂及其制备和使用方法

说明书

一种硅硼碳氮复合体粘接剂，其原料组成及重量份比包括：甲基乙烯基苯基硅氮烷尿氰三聚氰胺30‑50、六方氮化硼5‑15、增粘剂40‑50、环氧类T型结构多功能硅烷5‑10，制备时，先将各原料按所需比例混合均匀，然后置于纱磨改性机中，于200‑300℃、大于等于2MPa的条件下反应，形成呈流体状的硅硼碳氮复合体粘接剂，使用时，将其与溶剂混合后喷涂于基材表面成膜即可。本设计不仅具有优异的耐高温性能，而且制备工艺简单、使用方便。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种硅硼碳氮复合体粘接剂及其制备和使用方法。

背景技术

随着科技的不断发展，耐高温材料机械、化工、电子等领域的应用越来越广泛。在众多的耐高温材料中，硅硼碳氮作为一种新型的四元结构陶瓷，以其独特的组织结构和优异的高温性能引起了国内外学者的广泛关注。硅硼碳氮陶瓷能够在1500℃以下保持非晶态，同时硅硼碳氮纤维在2000℃左右几乎不发生失重，具有优异的高温稳定性。

中国专利：申请号201910096687.6、申请日2019年1月31日的发明专利公开了一种硅硼碳氮陶瓷复合材料及其制备方法，具体步骤为：先将硅粉、石墨粉和六方氮化硼粉混合，并在球磨罐中进行球磨，得到SiBCN非晶粉末，再将SiBCN非晶粉末与钛增强相粉末混合，并在球磨罐中进行球磨，得到复合粉体，最后将复合粉体在1700-2100℃、30-90MPa的条件下进行热压烧结。该方法存在以下问题：

1、制备过程中需要在超高温、高压条件下进行热压烧结，会导致整个反应能耗和成本高；

2、由于最终得到的产品为固体，需要采用烧蚀的方式将其复合在基体表面，使用极为不便。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的上述问题，提供一种耐高温性能优异、制备工艺简单、使用方便的硅硼碳氮复合体粘接剂及其制备和使用方法。

为实现以上目的，本发明提供了以下技术方案：

一种硅硼碳氮复合体粘接剂，其原料组成及重量份比包括：甲基乙烯基苯基硅氮烷尿氰三聚氰胺30-50、六方氮化硼5-15、增粘剂40-50、环氧类T型结构多功能硅烷5-10。

所述甲基乙烯基苯基硅氮烷尿氰三聚氰胺的原料组成及摩尔份比为：三聚氰胺氰尿酸盐1、四氯化硅1-2、甲基乙烯基二氯硅烷1-2、苯基三氯硅烷1-1.5。

所述增粘剂为S1001，所述环氧类T型结构多功能硅烷为SHY301000。

所述粘接剂的原料组成还包括分散稳定剂，所述分散稳定剂与甲基乙烯基苯基硅氮烷尿氰三聚氰胺的重量比为1-3:30-50。

所述分散稳定剂为乙酰丙酮。

一种硅硼碳氮复合体粘接剂的制备方法，具体为：先将各原料按所需比例混合均匀，然后置于纱磨改性机中，于200-300℃、大于等于2MPa的条件下反应，形成呈流体状的硅硼碳氮复合体粘接剂，且硅硼碳氮复合体粘接剂中的颗粒直径为100-500nm。

所述甲基乙烯基苯基硅氮烷尿氰三聚氰胺的制备方法依次包括以下步骤：

步骤一、将三聚氰胺氰尿酸盐、四氯化硅、甲基乙烯基二氯硅烷、苯基三氯硅烷按1:1-2:1-2:1-1.5的摩尔比加入硫化床中，于130-180℃下进行缩聚反应，直至无氯化氢气体放出，得到聚合物料；

步骤二、先对聚合物料进行水洗，再于100-120℃下脱除其中的低沸点物料，剩余物料冷却后过滤，取滤饼，然后对滤饼依次进行水洗、干燥，得到的白色颗粒即为甲基乙烯基苯基硅氮烷尿氰三聚氰胺。

一种硅硼碳氮复合体粘接剂的使用方法，包括：先向硅硼碳氮复合体粘接剂中加入溶剂进行稀释混合，再喷涂于基材表面成膜，其中，所述硅硼碳氮复合体粘接剂与溶剂的体积比为 1:1-1.5，所述溶剂为醇类、酮类、脂类中的至少一种。