一種耐折復合材料的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于新型復合材料技術領域，具體涉及一種耐折復合材料。
【背景技術】
[0002] 材料是現代科學技術和社會發展的支柱，現代高科技的競爭在很大程度上依賴于 材料科學的發展。所謂高分子通常指由千萬個小分子化合物以化學鍵聯結而成的大分子化 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過復合工藝而制備的多相材料，各 種材料在性能上互相取長補短，產生協同效應，使復合材料的綜合性能優于原組成材料而 滿足各種不同的要求。現代高科技的發展離不開復合材料，復合材料對現代科學技術的發 展，有著十分重要的作用。復合材料的研宄深度和應用廣度及其生產發展的速度和規模，已 成為衡量一個國家科學技術先進水平的重要標志之一。復合材料主要可分為結構復合材料 和功能復合材料兩大類。功能復合材料一般由功能體組元和基體組元組成，基體不僅起到 構成整體的作用，而且能產生協同或加強功能的作用。功能復合材料是指除機械性能以外 而提供其他物理性能的復合材料。如：導電、超導、半導、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，統稱為功能復合材料。功能復合材料主要由 功能體和增強體及基體組成，功能體可由一種或以上功能材料組成。多元功能體的復合材 料可以具有多種功能，同時，還有可能由于復合效應而產生新的功能。多功能復合材料是功 能復合材料的發展方向。
[0003] 新材料的開發與研宄是材料科學發展的先導，是21世紀六大高科技領域的基石。 復合材料是新型材料，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年來的航空、航天、能源、交通、機械、建筑、化工、生物醫學和體育等領域得到廣泛應用， 21世紀材料領域已經張開雙臂迎接復合材料時代的到來。隨著復合材料開發和應用，復合 材料已形成網絡滲透到各個行業領域當中。
[0004] 耐折性（folding endurance)指的是在一定應力作用下，紙張、紙板、塑料片材或 薄膜在一定溫度下承受反應彎曲或折疊時的耐久性。它是檢驗材料在交變應力和應變作用 下抵抗局部結構變化和內部缺陷發展的能力，具有很大的實用性。目前，先進復合材料的 增強材料主要是S高強玻璃纖維、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。它是一種強度高、模量高、低密度、耐折、耐磨性好的人工合成的有機纖維，但是熱性 能一直差強人意。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的是提供一種耐折復合材料，其具有優異的耐折性能。
[0006] 為達到上述發明目的，本發明采用的技術方案是：一種耐折復合材料，由耐折預制 物熱壓后制成；所述耐折預制物由質量比為（53~62) : (1~3) : (18~20) : (14~ 18) : (11 ~13) : (15 ~16) : (6 ~8) : (5 ~8) : (18 ~25) : (2 ~5) : (12 ~ 15) : (7~12)的聚酰亞胺樹脂、羥胺鉀、1，3-雙（異氰酸根合甲基）-環己烷、聚醚二醇、 酚氧樹脂、松香聚氧乙烯醋、硫代乙酰胺、環己基苯、雙酚A二酐、四挫、硬脂酸、酞菁鈷為原 料制得； 所述聚酰亞胺樹脂的分子量為3000~5000 ; 所述酚氧樹脂分子量為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] 本發明中，所述聚酰亞胺樹脂由3, 3'，4, 4' -二苯甲酮四酸二酐與十二亞甲二胺 縮合反應制得。
[0008] 本發明中，通過將聚醚二醇、酚氧樹脂與雙酚A二酐組合使用，能夠得到耐熱性 優異、并且更強韌且耐溶劑性優異的聚合物。通過加入松香聚氧乙烯酯、硫代乙酰胺、環己 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性的糊劑 狀；有利于聚合體聚合。
[0009] 本發明中，羥胺鉀可以在樹脂固化時形成小分子絡合點，有利于樹脂體系交聯均 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，在堿催化下與環氧乙烷聚合得到。
[0010] 本發明中，有機物體系為固體膠的主要粘接成分，分子量（固化程度）對于有機組 分表現的粘接力有重要影響，特別關系到各組分的相容性以及固化時反應性；低了物質干 燥速度較慢，高了樹脂體系對無機填充物的潤濕性能不佳。本發明的有機物體系不僅在攪 拌混合過程中分散均勻，而且在壓合過程中溢流適中，交聯均勻。
[0011] 本發明中，優選的，所述耐折預制物由質量比為 60 : 2 : 18 : 15 : 11 : 16 : 7 : 7 : 20 : 5 : 15 : 10 的聚酰亞胺樹脂、羥胺鉀、 1，3-雙（異氰酸根合甲基）-環己烷、聚醚二醇、酚氧樹脂、松香聚氧乙烯酯、硫代乙酰胺、環 己基苯、雙酚A二酐、四唑、硬脂酸、酞菁鈷為原料制得。
[0012] 本發明中，將酞菁鈷、硬脂酸、聚醚二醇混合均勻，于85°C反應2小時得到混合 物；依次將1，3-雙（異氰酸根合甲基）-環己烷、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，然后加入環己基苯、羥胺鉀，于120°C攪拌1小時； 最后加入聚酰亞胺樹脂、酚氧樹脂、四唑，于120°C攪拌0. 5小時，得到耐折預制物；再將耐 折預制物置入模具中，熱壓即得到耐折復合材料。熱壓工藝為：〇. 3MPa/130°C /0. 5小時 +0· 3MPa/150°C /1 小時 +0· 5MPa/170°C /2 小時。
[0013] 由于上述技術方案運用，本發明與現有技術相比具有下列優點： 1.本發明利用的耐折預制物組成合理，各組成分之間相容性好，由此制備得到了耐折 復合材料，具有良好的抗溶劑性、耐熱性能，特別具有優異的耐折性能，滿足耐折復合材料 的發展應用。
[0014] 2.本發明公開的制備耐折復合材料原料中，原料簡單易得，無需現有技術的復雜 反應，制備的復合材料具有優異的耐折性能，固化效果好，交聯結構均勻，小分子化合物可 以作為高分子有機物的相容劑，一方面增加體系各組分的相容性，另一方面避免熱壓固化 時形成脆性大的交聯點，保證樹脂體系形成穩定的結構，耐折性強，取得了意想不到的效 果；而且避免了現有技術中高韌性復合材料耐熱差的問題。
[0015]
【具體實施方式】： 下面結合實施例對本發明作進一步描述： 本實施例中，聚酰亞胺樹脂由3, 3'，4, 4' -二苯甲酮四酸二酐與十二亞甲二胺縮合反 應制得；熱壓工藝為3MPa/130°C /0· 5 小時 +0· 3MPa/150°C /1 小時 +0· 5MPa/170°C /2 小 時。
[0016] 實施例一 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2小 時得到混合物；依次將18gl，3-雙（異氰酸根合甲基）-環己烷、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，然后加入 7g環己基苯、2g羥胺鉀，于120 °C攪拌1小時；最后加入60g聚酰亞胺樹脂(分子量為4000 )、 Ilg酚氧樹脂(分子量為12000)、5g四唑，于120°C攪拌0. 5小時，得到耐折預制物；再將耐 折預制物置入模具中，熱壓即得到耐折復合材料。
[0017] 實施例二 將7g酞菁鈷、12g硬脂酸、Hg聚醚二醇(分子量為400