[发明专利]一种多羧基聚氨酯接枝提高复合材料界面性能的方法

摘要

一种多羧基聚氨酯接枝提高复合材料界面性能的方法，属于复合材料技术领域，步骤为：将连续纤维经多羧基聚氨酯溶液浸渍后烘干除去溶剂制得预接枝纤维后，置于大气压下空气介质阻挡等离子体装置DBD中进行接枝，将接枝后的连续纤维浸入双马来酰亚胺胶液制得预浸料，最后采用高温模压成型工艺制成连续纤维增强复合材料。多羧基聚氨酯由二元异氰酸酯预聚物与均苯四甲酸酐反应制成，含有多个羧基而具有多个反应活性位点。本发明得到的复合材料能进一步提高界面粘接能力，延长DBD提高纤维表面活性的时间，提高PBO/BMI树脂基复合材料的界面强度；并且可以对连续PBO纤维进行在线DBD接枝，接近大规模连续工业化生产的要求，具有实际应用价值。

主权项

1.一种多羧基聚氨酯接枝提高复合材料界面性能的方法，其特征在于，该方法将连续聚苯并噁唑PBO纤维经多羧基聚氨酯溶液浸渍烘干后置于等离子体处理装置中，采用低温等离子体技术对纤维进行表面改性；然后与双马来酰亚胺树脂溶液浸渍制备纤维增强双马来酰亚胺复合材料预浸料；最后采用高温模压成型工艺制成连续纤维增强复合材料；具体步骤为：第一步，聚苯并噁唑PBO纤维表面改性处理1)将连续聚苯并噁唑PBO纤维置于索提装置中，索提去除上浆剂；2)将聚氨酯溶于有机溶剂中，配置成质量分数不大于20％的聚氨酯接枝液；所述的聚氨酯为多羧基聚氨酯，分子链上含有羧基；3)将步骤1)处理后的PBO纤维浸渍于步骤2)的聚氨酯接枝液中，利用溶剂挥发法，采用聚氨酯接枝液对连续PBO纤维进行预接枝，充分烘干，得到表面附着聚氨酯的预接枝PBO纤维；4)将步骤3)得到的预接枝PBO纤维置于介质阻挡放电等离子体设备的放电腔体中，并穿过平板电极放电的间隙；利用低温等离子体技术，对预接枝PBO纤维进行大气压下空气介质阻挡放电等离子体处理，进行表面改性；所述的大气压下空气介质阻挡放电等离子体处理参数：石英板间距不多于5mm，输出功率为20～400W，处理时间为不多于3分钟；第二步，制备连续纤维增强复合材料1)采用半浸湿法制备复合材料预浸料：室温下，将第一步处理后的PBO纤维与质量百分含量5～50％的双马来酰亚胺BMI树脂溶液浸胶进行浸渍，置于烘箱中烘干，制备成改性PBO纤维增强BMI复合材料预浸料，且预浸料胶含量的质量百分含量不小于35％；2)对步骤1)得到的改性PBO纤维增强BMI复合材料预浸料进行热压成型，得到界面粘接能力大幅提高的PBO纤维增强BMI复合材料。