[发明专利]一种环状烯烃树脂基纤维预浸渍料及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及一种环状烯烃树脂基纤维预浸渍料及其制备方法与应用。本发明利用烯烃复分解反应，通过可控聚合手段，实现环状烯烃树脂基纤维预浸渍料的制备，该方法制备的预浸渍料，可以以弹性状态存在，后期可以在一定热刺激下实现二次固化成型。与现有技术相比，本发明所开发的环状烯烃树脂基纤维预浸渍料，制备工艺简单、成本低廉、生产效率高。尤其是，后期预浸渍料固化成型过程无需较高的温度，固化速度快，便于实现纤维复合材料的制件高效制备。该纤维预浸渍料经固化工艺成型后制备的纤维复合材料，树脂与纤维结合性能良好，综合性能优异，尤其是耐低温、耐湿热，耐冲击等性能优异。

技术领域

本发明涉及高分子材料领域及纤维复合材料领域，尤其是涉及一种环状烯烃树脂基纤维预浸渍料及其制备方法与应用。

背景技术

复合材料是人们运用先进的材料制备技术将不同性质的材料组分优化组合而成的新材料。其常用的树脂有环烯烃、环氧树脂、酚醛树脂、双马来酰亚胺树脂和氰酸酯树脂等，其中，环状烯烃是一类具有优异的综合性能的绿色环保工程塑料，因其具有优异的耐磨性能、力学性能、电绝缘性能、密度低、化学稳定性能和高模量而被大力推广。关于环状烯烃的相关专利比较多，例如中国专利CN108912578A公开了一种改性环状聚烯烃材料，其包括以下组分：环状聚烯烃树脂，介电常数小于等于8的增强纤维。通过在环状聚烯烃树脂中加入一定量的介电常数小于等于8的增强纤维，不仅提高了环状聚烯烃树脂的热变形温度和尺寸稳定性，还保持较低的介电常数和介电损耗，满足现代通讯高频化的要求。中国专利CN112210180A公开了一种涉及导电环状聚烯烃复合材料及其制备方法，所述复合材料包括环状聚烯烃，超导电多壁碳纳米管，导电炭黑，增韧剂，超分散剂，增容剂，抗氧剂，热稳定剂、液态蜡。

碳纤维、玻璃纤维和超高纤维等是一种具有很高强度和模量的耐高温纤维，为化纤的高端品种，其具有能够对复合材料进行增强、提高耐热性、高模量、化学稳定性好等优点，跟其复合制备成复合材料可以有效地解决不饱和环状烯烃树脂某些性能不足地缺点，由于其优良的物理性能在航空航天、建筑、汽车工业等领域得到了广泛的使用和发展。

中国专利CN109943024A公开了一种用于制备碳纤维复合材料的固化树脂及其应用，其原料包括烯烃聚合物单体、催化剂、无机组分和有机高分子助剂，该专利公开了烯烃能够与碳纤维材料复合得到碳纤维复合材料，该复合材料具有更优的综合力学性能。中国专利CN105566844A公开了一种耐磨碳纤维改性聚醚醚酮复合材料，经碳纤维改性后，该复合材料经过耐磨性增强，耐高温性得到提高，且易于加工，抗冲击性好，广泛应用于机械零件制备领域。中国专利CN108727565A公开了一种碳纤维增强型聚双环戊二烯复合材料，该复合材料是以双环戊二烯单体和碳纤维为原料，在催化剂的作用下，通过反应注射成型工艺制备得到。以上专利技术都是利用碳纤维和烯烃材料复合制备成复合材料的技术方案，这些技术一定程度的解决了烯烃树脂某些性能不足地缺点。

预浸渍料是复合材料制备过程的中间材料，其质量的优劣直接影响到最终制品复合材料的质量。预浸渍料地制备是获得纤维复合材料的常用方法。其中，纤维与树脂之间的浸润性不够理想，预浸渍料粘度和树脂流动度不符合要求等，将直接影响其固化后的耐高温性能和强度。在过去很长一段时间，预浸渍料由于其制造成本高、制备工艺复杂未得到大量生产和发展，现有预浸料技术大多以环氧树脂为主，关于不饱和环状烯烃树脂预浸渍料的相关专利较少，但是环氧树脂存在韧性低、预浸渍料制备工艺复杂，固化成型温度高且成型工艺复杂。

发明内容

为了填补环状烯烃基树脂预浸渍料领域的空白，本发明的目的在于提供一种环状烯烃树脂基纤维预浸渍料及其制备方法与应用。

具体而言，针对环氧树脂韧性低、预浸渍料制备工艺复杂、固化成型要求高等缺陷，本发明提出以环状烯烃基树脂为基体，以纤维为增强体，通过简单、快速方法实现预浸渍料的制备，通过低温快速固化成型，得到性能优异的复合材料。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：