[发明专利]一种双马来酰亚胺树脂基体及其制备方法与应用

说明书

本发明提供了一种双马来酰亚胺树脂基体及其制备方法与应用，属于预浸料制备技术领域。所述双马来酰亚胺树脂基体，包括以下组分：双马树脂单体、复合工艺改性剂、热塑性树脂及热塑性聚酰亚胺微米级粒子，所述复合工艺改性剂由二烯丙基双酚A与液体环氧树脂组成，所述热塑性树脂溶解于所述复合工艺改性剂，所述热塑性聚酰亚胺微米级粒子在所述复合工艺改性剂中发生溶胀。该树脂基体通过相态角度改善热塑性树脂与热固性树脂的界面结合力，提高了树脂基体与纤维结合后的抗微裂纹能力；该树脂基体制备的复合材料的CAI可高达340MPa，同时该树脂基体具有良好的工艺性和铺覆性，可满足航空航天领域对碳纤维复合材料高抗冲击韧性的要求。

技术领域

本发明涉及预浸料制备技术领域，特别提供了一种双马来酰亚胺树脂基体及其制备方法与应用。

背景技术

双马来酰亚胺树脂(BMI)是具有三维网状结构的高度交联聚合物,网状结构赋予其优异的耐高温、耐辐射、耐湿热、良好的力学性能和尺寸稳定性等优良特性,因此双马来酰亚胺及其热熔预浸料被广泛应用于航空、航天主要部段及复合材料结构件。但双马来酰亚胺树脂基体本身韧性差和其对应的碳纤维复合材料抗冲击损伤能力差是影响其被进一步扩大应用的重要因素。

提高碳纤维增强复合材料抗冲击能力最常用的方法是提高基体树脂(双马来酰亚胺)的韧性，常采用可溶性的热塑性树脂通过反应诱导相分离进行增韧。上述方法虽然在一定程度上提高基体树脂的韧性，但大量热塑性树脂的加入会改变基体树脂的手感黏性，影响基体树脂工艺性能，增加碳/双马预浸料制备复合材料时的操作难度，且增韧效果不理想，不能有效地抑制复合材料层压板的失效。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明实施例提供了一种双马来酰亚胺树脂基体及其制备方法与应用，该树脂基体通过相态角度改善热塑性树脂与热固性树脂的界面结合力，提高了树脂基体与纤维结合后的抗微裂纹能力；该树脂基体与碳纤维增强体制备的复合材料的抗冲击压缩强度得到明显提升；同时该树脂基体具有良好的工艺性和铺覆性，可满足航空航天领域对碳纤维复合材料高抗冲击韧性的要求。

本发明的技术解决方案是：

一种双马来酰亚胺树脂基体，其原料包括以下组分：

双马树脂单体、复合工艺改性剂、热塑性树脂及热塑性聚酰亚胺微米级粒子，所述复合工艺改性剂由二烯丙基双酚A与液体环氧树脂组成，所述热塑性树脂溶解于所述复合工艺改性剂中，所述热塑性聚酰亚胺微米级粒子在所述复合工艺改性剂中发生溶胀。

在一可选实施例中，所述双马树脂单体、复合工艺改性剂、热塑性树脂及热塑性聚酰亚胺微米级粒子的质量比为100：60～90：5～15：10～45。

在一可选实施例中，所述二烯丙基双酚A与环氧树脂的质量比为75：5～15。

在一可选实施例中，所述双马树脂单体为二苯甲烷二胺型双马单体、甲苯二胺型双马单体、间苯二胺型双马单体或二苯醚二胺型双马单体中的一种或一种以上组合。

在一可选实施例中，所述双马树脂单体为二苯甲烷二胺型单体和甲苯二胺型双马单体按照质量比为50:30～60比例混合而成。

在一可选实施例中，所述热塑性树脂为聚芳醚砜、聚芳醚酮或聚苯醚中的一种或一种以上组合。

在一可选实施例中，所述热塑性聚酰亚胺微米级粒子的平均粒径为5-40μm。

在一可选实施例中，所述液体环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂中的一种或一种以上组合。

一种双马来酰亚胺树脂基体的制备方法，包括以下步骤：

(1)根据原料配比称取原料：

(2)将称取的双马树脂单体与复合工艺改性剂混合预聚，加入称取的热塑性树脂，混合得到溶解相；