一种低介电高性能改性苯并环丁烯树脂复合材料制备方法
阅读说明：本技术 一种低介电高性能改性苯并环丁烯树脂复合材料制备方法 (Preparation method of low-dielectric high-performance modified benzocyclobutene resin composite material ) 是由 赵维维 苏韬 周凯运 于 2021-07-30 设计创作，主要内容包括：本发明属于航空复合材料制造技术领域,提供了一种低介电高性能改性苯并环丁烯树脂复合材料制备方法,先称量一定量的苯并环丁烯树脂,在通N-(2)条件下加热进行预聚；然后称量一定量的热塑性树脂或热固性树脂中的一种或两种,加入到预聚后的苯并环丁烯树脂中混合均匀；再加入一定量的溶剂,将之均匀涂刷在浸润剂处理后的石英纤维表面,得到浸胶布；最后将浸胶布裁剪后叠加制备成为叠层板,固化后得到的改性苯并环丁烯树脂复合材料。本发明解决了苯并环丁烯不适合直接制备预浸料及复合材料的问题。本发明所制备的改性苯并环丁烯树脂复合材料其介电常数在3.0～3.2之间,拉伸强度在650MPa～750MPa之间,弯曲强度在380MPa～550MPa,20℃～450℃范围内吸水率小于0.2％。(The invention belongs to the technical field of aviation composite material manufacturing, and provides a preparation method of a low-dielectric high-performance modified benzocyclobutene resin composite material 2 Heating under the condition to carry out prepolymerization; then weighing a certain amount of one or two of thermoplastic resin or thermosetting resin, adding the weighed thermoplastic resin or thermosetting resin into the prepolymerized benzocyclobutene resin, and uniformly mixing; adding a certain amount of solvent, and uniformly brushing the solvent on the surface of the quartz fiber treated by the impregnating compound to obtain impregnated cloth; finally, the impregnated cloth is cut and then superposed to prepareAnd (3) forming a laminated plate, and curing to obtain the modified benzocyclobutene resin composite material. The invention solves the problem that benzocyclobutene is not suitable for directly preparing prepreg and composite material. The dielectric constant of the prepared modified benzocyclobutene resin composite material is 3.0-3.2, the tensile strength is 650-750 MPa, the bending strength is 380-550 MPa, and the water absorption rate is less than 0.2% within the range of 20-450 ℃.)
技术领域
本发明属于航空复合材料制造技术领域，涉及一种改性苯并环丁烯树脂复合材料，具体涉及一种低介电高性能改性苯并环丁烯树脂复合材料制备方法。
背景技术
苯并环丁烯树脂(BCB树脂)是一大类多功能高分子材料，具有优异的电学性能、低的吸湿率、高的热稳定性和化学稳定性。在较宽的频率和温度范围内苯并环丁烯树脂均表现出很低的介电常数和损耗角正切。一般结构的苯并环丁烯树脂的介电常数在2.5-2.7的范围内，且该树脂在25℃-200℃温度范围内介电性能几乎不变。苯并环丁烯树脂的憎水性分子结构使其具有低的吸湿率。苯并环丁烯树脂具有高的热稳定性，其玻璃化转变温度一般大于350℃，热分解温度大于400℃。苯并环丁烯树脂能耐酸碱等腐蚀性气氛，也具有很好的耐溶剂性能，在有机溶剂中的溶涨率低。基于该类材料优异的综合性能，可用于透波复合材料领域。
国外采用BCB单体通过树脂传递成型制备了性能优良的碳纤维复合材料，美国DOW公司合成出一系列含醚酮结构的BCB单元的单体，因其具有醚酮结构而使其所制备的复合材料具有优异的综合性能，在高速客机、高铁列车等领域具有潜在的应用价值。用这类单体通过RTM工艺制备的树脂基碳纤维复合材料，综合性能优良，在空气中203℃老化500h，弯曲强度、弯曲模量和重量均无变化，已被波音飞机公司列入高速客机候选材料之一。
然而苯并环丁烯树脂不适合直接制备预浸料及复合材料。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种低介电高性能改性苯并环丁烯树脂复合材料制备方法，采用本方法制备的改性苯并环丁烯树脂复合材料综合性能优良。
本发明的技术方案是：
一种低介电高性能改性苯并环丁烯树脂复合材料制备方法，根据以下步骤制备：
步骤一，称量一定量的苯并环丁烯树脂，在通N2条件下加热进行预聚；
步骤二，称量一定量的热塑性树脂或热固性树脂中的一种或两种，加入到预聚后的苯并环丁烯树脂中混合均匀；
步骤三，步骤二得到的混合均匀的树脂加入一定量的溶剂，混合均匀以便于涂刷；
步骤四，将步骤三得到的树脂溶液均匀涂刷在浸润剂处理后的石英纤维表面，得到浸胶布；
步骤五，将步骤四得到的浸胶布裁剪后叠加制备成为叠层板，固化后得到的改性苯并环丁烯树脂复合材料。
进一步的，步骤一中，加热至175～185℃，预聚3h。
进一步的，步骤二中的热塑性树脂是聚砜、聚醚砜、聚苯醚、聚醚醚酮、聚酰亚胺等树脂中的一种或多种。
进一步的，步骤二中的热固性树脂是氰酸酯、热固性聚苯醚、苯并噁嗪、聚苯并咪唑树脂等树脂中的一种或多种。
进一步的，步骤一中的苯并环丁烯树脂是的质量分数为100份，步骤二中的热塑性树脂或热固性树脂中的一种或两种的质量分数为0.5～30份。
进一步的，步骤二中的混合方式包括机械混合和热熔混合。
进一步的，步骤三中的溶剂为甲苯、二甲苯、均三甲苯中的任意一种。
进一步的，步骤四中的浸润剂为含有乙烯基团的浸润剂。
进一步的，步骤五中的固化方式是在温度为180℃～230℃、压力为0.3MPa～0.5MPa的环境下，固化时间为3h～10h。
本发明的优点是：
1、本发明解决了苯并环丁烯不适合直接制备预浸料及复合材料的问题。本发明所制备的改性苯并环丁烯树脂复合材料其介电常数在3.0～3.2之间，拉伸强度在650MPa～750MPa之间，弯曲强度在380MPa～550MPa，20℃～450℃范围内吸水率小于0.2％。
2、本发明所制备的改性苯并环丁烯树脂复合材料可用于对透波性能要求较高的复合材料制件上。
具体实施方式
本部分是本发明的实施例，用于解释和说明本发明的技术方案。
一种低介电高性能改性苯并环丁烯树脂复合材料制备方法，根据以下步骤制备：
步骤一，称量一定量的苯并环丁烯树脂，在通N2条件下加热进行预聚；
步骤二，称量一定量的热塑性树脂或热固性树脂中的一种或两种，加入到预聚后的苯并环丁烯树脂中混合均匀；
步骤三，步骤二得到的混合均匀的树脂加入一定量的溶剂，混合均匀以便于涂刷；
步骤四，将步骤三得到的树脂溶液均匀涂刷在浸润剂处理后的石英纤维表面，得到浸胶布；
步骤五，将步骤四得到的浸胶布裁剪后叠加制备成为叠层板，固化后得到的改性苯并环丁烯树脂复合材料。
步骤一中，加热至175～185℃，预聚3h。
步骤二中的热塑性树脂是聚砜、聚醚砜、聚苯醚、聚醚醚酮、聚酰亚胺等树脂中的一种或多种。
步骤二中的热固性树脂是氰酸酯、热固性聚苯醚、苯并噁嗪、聚苯并咪唑树脂等树脂中的一种或多种。
步骤一中的苯并环丁烯树脂是的质量分数为100份，步骤二中的热塑性树脂或热固性树脂中的一种或两种的质量分数为0.5～30份。
步骤二中的混合方式包括机械混合和热熔混合。
步骤三中的溶剂为甲苯、二甲苯、均三甲苯中的任意一种。
步骤四中的浸润剂为含有乙烯基团的浸润剂。
步骤五中的固化方式是在温度为180℃～230℃、压力为0.3MPa～0.5MPa的环境下，固化时间为3h～10h。
下面说明本发明的两个实际实施例。
例1：
一种低介电高性能改性苯并环丁烯树脂复合材料的制备方法，通过以下步骤实现：
步骤一，称量一定量的苯并环丁烯树脂，在N2条件下进行预聚。
步骤二，称量0.5～30份的聚苯醚，加入到预聚后的苯并环丁烯树脂中混合均匀。
步骤三，步骤二得到的混合均匀的树脂加入一定量的甲苯，混合均匀以便于涂刷。
步骤四，将步骤三得到的树脂溶液均匀涂刷在乙烯基浸润剂处理后的石英纤维表面，制备得到浸胶布。
步骤五，将步骤四得到的浸胶布裁剪后制备层压板，固化温度为180℃～230℃，固化时间为3h～10h，固化压力为0.3MPa～0.5MPa。固化后得到的改性苯并环丁烯树脂复合材料介电常数为3.2，弯曲强度为382MPa。
例2：
一种低介电高性能改性苯并环丁烯树脂复合材料的制备方法，通过以下步骤实现：
步骤一，称量一定量的苯并环丁烯树脂，在N2条件下进行预聚。
步骤二，称量0.5～30份的氰酸酯，加入到预聚后的苯并环丁烯树脂中混合均匀。
步骤三，步骤二得到的混合均匀的树脂加入一定量的甲苯，混合均匀以便于涂刷。
步骤四，将步骤三得到的树脂溶液均匀涂刷在乙烯基浸润剂处理后的石英纤维表面，制备得到浸胶布。
步骤五，将步骤四得到的浸胶布裁剪后制备层压板，固化温度为180℃～230℃，固化时间为3h～10h，固化压力为0.3MPa～0.5MPa。固化后得到的改性苯并环丁烯树脂复合材料介电常数为3.2，拉伸强度为750MPa。