一種耐折復(fù)合材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于新型復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種耐折復(fù)合材料。
【背景技術(shù)】
[0002] 材料是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和社會(huì)發(fā)展的支柱，現(xiàn)代高科技的競(jìng)爭(zhēng)在很大程度上依賴于 材料科學(xué)的發(fā)展。所謂高分子通常指由千萬(wàn)個(gè)小分子化合物以化學(xué)鍵聯(lián)結(jié)而成的大分子化 合物。通用高分子材料分為塑料、橡膠、纖維、粘合劑、涂料等5大類。復(fù)合材料是由金屬材 料、陶瓷材料或高分子材料等兩種或兩種以上的材料經(jīng)過(guò)復(fù)合工藝而制備的多相材料，各 種材料在性能上互相取長(zhǎng)補(bǔ)短，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，使復(fù)合材料的綜合性能優(yōu)于原組成材料而 滿足各種不同的要求?，F(xiàn)代高科技的發(fā)展離不開(kāi)復(fù)合材料，復(fù)合材料對(duì)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā) 展，有著十分重要的作用。復(fù)合材料的研宄深度和應(yīng)用廣度及其生產(chǎn)發(fā)展的速度和規(guī)模，已 成為衡量一個(gè)國(guó)家科學(xué)技術(shù)先進(jìn)水平的重要標(biāo)志之一。復(fù)合材料主要可分為結(jié)構(gòu)復(fù)合材料 和功能復(fù)合材料兩大類。功能復(fù)合材料一般由功能體組元和基體組元組成，基體不僅起到 構(gòu)成整體的作用，而且能產(chǎn)生協(xié)同或加強(qiáng)功能的作用。功能復(fù)合材料是指除機(jī)械性能以外 而提供其他物理性能的復(fù)合材料。如：導(dǎo)電、超導(dǎo)、半導(dǎo)、磁性、壓電、阻尼、吸波、透波、磨擦、 屏蔽、阻燃、耐折、吸聲、隔熱等凸顯某一功能，統(tǒng)稱為功能復(fù)合材料。功能復(fù)合材料主要由 功能體和增強(qiáng)體及基體組成，功能體可由一種或以上功能材料組成。多元功能體的復(fù)合材 料可以具有多種功能，同時(shí)，還有可能由于復(fù)合效應(yīng)而產(chǎn)生新的功能。多功能復(fù)合材料是功 能復(fù)合材料的發(fā)展方向。
[0003] 新材料的開(kāi)發(fā)與研宄是材料科學(xué)發(fā)展的先導(dǎo)，是21世紀(jì)六大高科技領(lǐng)域的基石。 復(fù)合材料是新型材料，因其耐折、抗疲勞、耐高溫、減振等多樣化的功能和出色的性能，在近 30年來(lái)的航空、航天、能源、交通、機(jī)械、建筑、化工、生物醫(yī)學(xué)和體育等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用， 21世紀(jì)材料領(lǐng)域已經(jīng)張開(kāi)雙臂迎接復(fù)合材料時(shí)代的到來(lái)。隨著復(fù)合材料開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，復(fù)合 材料已形成網(wǎng)絡(luò)滲透到各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中。
[0004] 耐折性（folding endurance)指的是在一定應(yīng)力作用下，紙張、紙板、塑料片材或 薄膜在一定溫度下承受反應(yīng)彎曲或折疊時(shí)的耐久性。它是檢驗(yàn)材料在交變應(yīng)力和應(yīng)變作用 下抵抗局部結(jié)構(gòu)變化和內(nèi)部缺陷發(fā)展的能力，具有很大的實(shí)用性。目前，先進(jìn)復(fù)合材料的 增強(qiáng)材料主要是S高強(qiáng)玻璃纖維、碳纖維和芳綸纖維，芳綸纖維是芳香族聚酰胺類纖維的 通稱。它是一種強(qiáng)度高、模量高、低密度、耐折、耐磨性好的人工合成的有機(jī)纖維，但是熱性 能一直差強(qiáng)人意。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種耐折復(fù)合材料，其具有優(yōu)異的耐折性能。
[0006] 為達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種耐折復(fù)合材料，由耐折預(yù)制 物熱壓后制成；所述耐折預(yù)制物由質(zhì)量比為（53~62) : (1~3) : (18~20) : (14~ 18) : (11 ~13) : (15 ~16) : (6 ~8) : (5 ~8) : (18 ~25) : (2 ~5) : (12 ~ 15) : (7~12)的聚酰亞胺樹(shù)脂、羥胺鉀、1，3-雙（異氰酸根合甲基）-環(huán)己烷、聚醚二醇、 酚氧樹(shù)脂、松香聚氧乙烯醋、硫代乙酰胺、環(huán)己基苯、雙酚A二酐、四挫、硬脂酸、酞菁鈷為原 料制得； 所述聚酰亞胺樹(shù)脂的分子量為3000~5000 ; 所述酚氧樹(shù)脂分子量為10800~14500 ; 所述松香聚氧乙烯酯的分子量為800~1500 ; 所述聚醚二醇的分子量為3800~5500。
[0007] 本發(fā)明中，所述聚酰亞胺樹(shù)脂由3, 3'，4, 4' -二苯甲酮四酸二酐與十二亞甲二胺 縮合反應(yīng)制得。
[0008] 本發(fā)明中，通過(guò)將聚醚二醇、酚氧樹(shù)脂與雙酚A二酐組合使用，能夠得到耐熱性 優(yōu)異、并且更強(qiáng)韌且耐溶劑性優(yōu)異的聚合物。通過(guò)加入松香聚氧乙烯酯、硫代乙酰胺、環(huán)己 基苯，體系中的填料的密度均勻，能得到良好的拌合性，變得容易制備成具有流動(dòng)性的糊劑 狀；有利于聚合體聚合。
[0009] 本發(fā)明中，羥胺鉀可以在樹(shù)脂固化時(shí)形成小分子絡(luò)合點(diǎn)，有利于樹(shù)脂體系交聯(lián)均 勻，一般以羥胺鉀的甲醇溶液存在；松香聚氧乙烯酯又稱松香酸聚氧乙烯酯，以松香為原 料，在堿催化下與環(huán)氧乙烷聚合得到。
[0010] 本發(fā)明中，有機(jī)物體系為固體膠的主要粘接成分，分子量（固化程度）對(duì)于有機(jī)組 分表現(xiàn)的粘接力有重要影響，特別關(guān)系到各組分的相容性以及固化時(shí)反應(yīng)性；低了物質(zhì)干 燥速度較慢，高了樹(shù)脂體系對(duì)無(wú)機(jī)填充物的潤(rùn)濕性能不佳。本發(fā)明的有機(jī)物體系不僅在攪 拌混合過(guò)程中分散均勻，而且在壓合過(guò)程中溢流適中，交聯(lián)均勻。
[0011] 本發(fā)明中，優(yōu)選的，所述耐折預(yù)制物由質(zhì)量比為 60 : 2 : 18 : 15 : 11 : 16 : 7 : 7 : 20 : 5 : 15 : 10 的聚酰亞胺樹(shù)脂、羥胺鉀、 1，3-雙（異氰酸根合甲基）-環(huán)己烷、聚醚二醇、酚氧樹(shù)脂、松香聚氧乙烯酯、硫代乙酰胺、環(huán) 己基苯、雙酚A二酐、四唑、硬脂酸、酞菁鈷為原料制得。
[0012] 本發(fā)明中，將酞菁鈷、硬脂酸、聚醚二醇混合均勻，于85°C反應(yīng)2小時(shí)得到混合 物；依次將1，3-雙（異氰酸根合甲基）-環(huán)己烷、硫代乙酰胺、雙酚A二酐、松香聚氧乙烯 酯加入混合物中，于ll〇°C攪拌4小時(shí)，然后加入環(huán)己基苯、羥胺鉀，于120°C攪拌1小時(shí)； 最后加入聚酰亞胺樹(shù)脂、酚氧樹(shù)脂、四唑，于120°C攪拌0. 5小時(shí)，得到耐折預(yù)制物；再將耐 折預(yù)制物置入模具中，熱壓即得到耐折復(fù)合材料。熱壓工藝為：〇. 3MPa/130°C /0. 5小時(shí) +0· 3MPa/150°C /1 小時(shí) +0· 5MPa/170°C /2 小時(shí)。
[0013] 由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)： 1.本發(fā)明利用的耐折預(yù)制物組成合理，各組成分之間相容性好，由此制備得到了耐折 復(fù)合材料，具有良好的抗溶劑性、耐熱性能，特別具有優(yōu)異的耐折性能，滿足耐折復(fù)合材料 的發(fā)展應(yīng)用。
[0014] 2.本發(fā)明公開(kāi)的制備耐折復(fù)合材料原料中，原料簡(jiǎn)單易得，無(wú)需現(xiàn)有技術(shù)的復(fù)雜 反應(yīng)，制備的復(fù)合材料具有優(yōu)異的耐折性能，固化效果好，交聯(lián)結(jié)構(gòu)均勻，小分子化合物可 以作為高分子有機(jī)物的相容劑，一方面增加體系各組分的相容性，另一方面避免熱壓固化 時(shí)形成脆性大的交聯(lián)點(diǎn)，保證樹(shù)脂體系形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，耐折性強(qiáng)，取得了意想不到的效 果；而且避免了現(xiàn)有技術(shù)中高韌性復(fù)合材料耐熱差的問(wèn)題。
[0015]
【具體實(shí)施方式】： 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述： 本實(shí)施例中，聚酰亞胺樹(shù)脂由3, 3'，4, 4' -二苯甲酮四酸二酐與十二亞甲二胺縮合反 應(yīng)制得；熱壓工藝為3MPa/130°C /0· 5 小時(shí) +0· 3MPa/150°C /1 小時(shí) +0· 5MPa/170°C /2 小 時(shí)。
[0016] 實(shí)施例一 將IOg酞菁鈷、15g硬脂酸、15g聚醚二醇(分子量為4500)混合均勻，于85°C反應(yīng)2小 時(shí)得到混合物；依次將18gl，3-雙（異氰酸根合甲基）-環(huán)己烷、7g硫代乙酰胺、20g雙酚A 二酐、16g松香聚氧乙烯酯（分子量為1000)加入混合物中，于110°C攪拌4小時(shí)，然后加入 7g環(huán)己基苯、2g羥胺鉀，于120 °C攪拌1小時(shí)；最后加入60g聚酰亞胺樹(shù)脂(分子量為4000 )、 Ilg酚氧樹(shù)脂(分子量為12000)、5g四唑，于120°C攪拌0. 5小時(shí)，得到耐折預(yù)制物；再將耐 折預(yù)制物置入模具中，熱壓即得到耐折復(fù)合材料。
[0017] 實(shí)施例二 將7g酞菁鈷、12g硬脂酸、Hg聚醚二醇(分子量為400