本發明專利技術公開了一類硅炔樹脂改性聚硼硅氮烷復合材料及其制備方法。通過引入聚合物分子主鏈含有大量C≡C和Si-H基團的硅炔樹脂,利用硅炔樹脂和聚硼硅氮烷在固化過程中發生的Diels-Alder反應、Si-H加成反應以及Si-H和N-H鍵的反應，提高固化物的交聯密度，改善樹脂體系與增強材料的粘結力，從而提高其玻璃纖維增強復合材料的力學性能。該改性制備方法工藝簡單、操作方便、反應條件易于控制、所需的原材料來源豐富，制備得到的復合材料具體良好的儲存穩定性能和力學性能，適用于航空航天、高壓容器、汽車摩擦材料等高新技術領域，進一步拓寬了所述聚硼硅氮烷的應用范圍。
【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術公開了一類。通過引入聚合物分子主鏈含有大量C≡C和Si-H基團的硅炔樹脂,利用硅炔樹脂和聚硼硅氮烷在固化過程中發生的Diels-Alder反應、Si-H加成反應以及Si-H和N-H鍵的反應，提高固化物的交聯密度，改善樹脂體系與增強材料的粘結力，從而提高其玻璃纖維增強復合材料的力學性能。該改性制備方法工藝簡單、操作方便、反應條件易于控制、所需的原材料來源豐富，制備得到的復合材料具體良好的儲存穩定性能和力學性能，適用于航空航天、高壓容器、汽車摩擦材料等高新
，進一步拓寬了所述聚硼硅氮烷的應用范圍。【專利說明】
本專利技術屬于高性能樹脂基復合材料改性及制備
，特別涉及一類硅炔樹脂 改性聚硼硅氮烷復合材料及其制備方法。
技術介紹
近年來，硅炔雜化聚合物已成為高分子材料科學研究中最活躍的領域之一，國內 外學者在該領域的研究取得了豐碩的成果，有些材料已在航空航天、高壓容器、汽車摩擦材 料等領域獲得了廣泛的應用。硅炔樹脂是一類應用廣泛的含硅材料，主鏈中Si元素的引入 使得聚合物具有優異的耐熱性能、高溫抗氧化性能和介電性能等。炔基或Si-H基團的存在 使得聚合物具有很好的反應活性，能夠在較低的溫度條件下發生固化反應，得到的固化物 交聯密度適中，性能優異。其在耐高溫材料、光電材料、陶瓷先驅體等方面具有廣泛的應用 前景。 Su等用氫化聚娃氮燒（hydridopolysilazane，HPZ)和B3N3H 6脫氫f禹合反應合成 了娃硼碳氮（PBSZ) ;Miiller等用聚甲基乙烯基娃氮燒（polymethylvinylsilazane，PMVS) 和二甲基硫醚硼燒（boranedimethylsulphide，H 3B_SMe2)硼氫化反應合成出PBSZ。Itoh 等通過MgO催化苯基硅烷與間二乙炔基苯的脫氫反應合成一系列含Si-H鍵的耐高溫樹脂； Bernd Wrackmeyer等利用三烯丙基硼燒與甲基娃燒反應合成了一系列具有特定性能的雜 環化合物，引入的硼提高了材料的耐熱性能。硅炔樹脂通過Diels-Alder反應、硅氫加成等 反應可以交聯固化形成稠芳環或共軛烯的高度交聯結構，因此具有優異的耐熱性能。 華東理工大學陳明峰等設計合成了聚硼硅氮烷（ZL201210003339. 8)，該方法中將 無機元素 B引入硅炔雜化聚合物結構中，利用B與Si原子的協同作用，提高材料的耐熱性 能。 本專利技術采用，以滿足新一代高性 能結構復合材料在航空航天、高壓容器、汽車摩擦材料等領域的應用要求。此復合材料的特 點為：（1)25°C條件下具有較高的彎曲強度。（2)具有優異的耐熱及熱氧化性能。（3)25°C 條件下具有較好的耐水性能。
技術實現思路
要解決的技術問題。 聚硼硅氮烷含有無機元素 Si和B，利用二者的協同作用，可以提高材料的耐熱性 能。但此聚合物中，炔基鍵含量少，固化物的交聯密度低，所以耐熱性能有待進一步改善。另 夕卜，聚硼硅氮烷與增強材料的粘結性能較差，導致其復合材料的力學性能差。本專利技術針對所 述的聚硼硅氮烷存在的問題，提出一類。 利用硅炔樹脂中含有的大量c = C和Si-H基團，可以和聚硼硅氮烷的端炔基和Si-N進行 反應，在較低的溫度交聯固化，提高固化物的交聯密度，提高改性樹脂體系與增強材料的粘 結力，從而既改善了改性樹脂耐熱性能、加工性能等，并且提高了其玻璃纖維增強復合材料 力學性能的雙重目標，進一步拓寬了所述聚硼硅氮烷在航空航天、高壓容器、汽車摩擦材料 等領域的應用。 技術方案。 本專利技術的技術特征在于所述的聚硼硅氮烷為苯硼酸-硅氧烷-亞氨基線型聚合 物，其具有如下結構式： 【權利要求】1. 一類，其特征在于：硅炔樹脂改性 聚硼硅氮烷復合材料的增強體為斜紋玻璃纖維布，基體為硅炔樹脂與聚硼硅氮烷共混物。2. 權利要求1所述的，其特征在于： 所述的聚硼硅氮烷為苯硼酸-硅氧烷-亞氨基線型聚合物，其具有如下結構式：其中：（1)氏、民為氫原子、烷基或芳基；（2)11為泛1的整數； (3)Ar 戈或三種的混合物。3. 權利要求1所述的，其特征在于： 所述的硅炔樹脂為一類分子主鏈結構中含有C = C和Si-H基團的雜化聚合物，其具有如下 結構式：其中：（1)R3、R4為氫原子、烷基或芳基；（2)n為? 1的整數。4. 權利要求1 ~ 3所述的，其特征在 于制備方法如下： (1) 按一定比例(質量分數）稱取硅炔樹脂、聚硼硅氮烷和斜紋玻璃纖維布； (2) 將兩種樹脂充分混合均勻后，將斜紋玻璃纖維布完全浸漬于樹脂中； (3) 將充分浸漬好的斜紋玻璃纖維布置于壓力成型機中，按照一定的固化成型工藝制 備復合材料。5. 根據權利要求4所述的，其特征在 于：所述的復合材料體的組成中，硅炔樹脂占總樹脂含量的1?99%，聚硼硅氮烷占總樹脂 含量的99?1%，玻璃纖維與樹脂的質量比為1: (0. 5?5)。6. 根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于：成型工藝中的固化起始溫度為80? 200°C，終止溫度為280?320°C。7. 根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于：成型工藝中的成型壓力為3?8 MPa，時間為12?16小時。【文檔編號】C08K7/14GK104151840SQ201410345947【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年7月21日 優先權日:2014年7月21日 【專利技術者】周權, 倪禮忠, 徐志飛, 沈康, 陳明鋒 申請人:華東理工大學本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一類硅炔樹脂改性聚硼硅氮烷復合材料及其制備方法，其特征在于：硅炔樹脂改性聚硼硅氮烷復合材料的增強體為斜紋玻璃纖維布，基體為硅炔樹脂與聚硼硅氮烷共混物。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：周權，倪禮忠，徐志飛，沈康，陳明鋒，
申請(專利權)人：華東理工大學，
類型：發明
國別省市：上海;31
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