【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子材料，涉及一种具有低温固化、高耐热、高抗湿、低膨胀系数等特点的酚酞型聚芳醚腈改性双马来酰亚胺-三嗪树脂及其力学性能优秀的玻璃纤维增强复合材料的制备方法。
技术介绍
0、技术背景
1、随着高频高速通信的发展，印刷电路板基材的综合性能要求越来越高。双马来酰亚胺-三嗪（bt）树脂是以双马来酰亚胺和氰酸酯为主要树脂成分形成的热固性树脂。bt树脂结合了两种成分的优点，不仅具有低介电常数和极小的介电损耗，还有良好的耐热性和耐湿性。玻璃纤维增强的bt树脂复合材料满足高频、高功能、高信号传输和恶劣环境的需求，已成功应用于高频印刷电路板（pcb）、高性能透波结构材料、强电场电气产品材料、航空航天结构复合材料等领域。然而，由于其机械性能较差，包括弯曲性能、层间性能和冲击性能亟待改进，实际应用受到限制，因此需要在加工工艺和性能上进行改性。
2、虽然专利 cn116425977a公开了一种具有低温固化、高玻璃化转变温度、高初始分解温度等特点的邻苯二甲腈型双马来酰亚胺-三嗪树脂的制备方法，但bt树脂作为热固性树脂，具有基团交联网络固有的脆性，导致bt树脂及其复合材料的冲击韧性和层间剪切性能欠佳，限制了其应用领域的进一步拓展。
技术实现思路
1、本专利技术目的是针对以上问题，提供一种酚酞型聚芳醚腈改性双马来酰亚胺-三嗪树脂及其玻璃纤维增强复合材料的制备方法。本专利技术以邻苯二甲腈作为固化剂，采用酚酞型聚芳醚腈共混改性双马来酰亚胺-三嗪树脂，形成的共聚物通过搅拌均匀后
2、本专利技术所提供的酚酞型聚芳醚腈改性双马来酰亚胺-三嗪树脂及其玻璃纤维增强复合材料体系的制备方法简便，在改善双马来酰亚胺-三嗪树脂力学性能的同时，还能提高其耐热性、介电性能和抗湿性能等，在电子材料领域具有更广阔的应用前景。
3、为了实现上述目的，本专利技术提供的技术方案内容如下：
4、提供一种酚酞型聚芳醚腈改性双马来酰亚胺-三嗪树脂及其玻璃纤维增强复合材料的制备方法，具体包括如下步骤：
5、（1）酚酞型聚芳醚腈改性双马来酰亚胺-三嗪树脂预聚物的制备，通过添加不同含量聚芳醚腈，制备多种配比的复合树脂。
6、具体地，酚酞型聚芳醚腈的含量影响树脂的固化温度，在相同固化温度下，制备固化度不同的树脂，导致各类性能的差异。同时，不同含量的共混物相结构不同，形成的单相、双连续相、相分离结构对材料热性能、介电性能和抗湿性能的影响不同。因此，通过调整不同比例，选择综合性能最佳的树脂及其复材。
7、（2）酚酞型聚芳醚腈改性双马来酰亚胺-三嗪树脂的制备，通过分级控温，获得性能优异的树脂体系。
8、具体地，通过控制固化工艺程序，延长固化时间，提高树脂的固化度，力学性能更优异。但固化时间过长，导致树脂介电性能升高。通过调整分级固化程序和固化时间，调控交联密度，制备综合性能最佳的树脂。
9、（3）酚酞型聚芳醚腈改性双马来酰亚胺-三嗪树脂玻璃纤维增强复合材料的制备，通过调整涂覆树脂胶含量，热压压力、温度和时间，获得性能优异的复合材料。
10、具体地，涂覆树脂胶含量的不同会影响涂覆后玻纤上树脂的含量与均匀性。热压压力影响复材成型效果，压力过低，树脂与玻纤粘接不牢固，分层现象严重；压力过高，流胶现象严重。热压温度和时间影响树脂的固化程度，导致各性能具有差异。
11、需要说明的是，bt树脂通常具有较高的交联密度和刚性结构，以保证获得优异的的耐热性能和抗湿性能，但是ce树脂与bmi树脂交联后所形成的互穿聚合物网络增加了交联网络固有的脆性，导致bt树脂及其复合材料的冲击韧性和层间剪切性能欠佳，严重限制了其应用领域的进一步拓展。聚芳醚腈是一种以芳环和醚键为主链，并带有氰基侧基的热塑高聚物，具有高韧性、高强度、高模量、耐高温、尺寸稳定性好、电性能优良等特点。聚芳醚腈的单氰基可以在树脂体系制备中被催化，并且邻苯二甲腈更容易生成三嗪环，因此适量的聚芳醚腈可以有效改善材料介电性能。
12、进一步地，酚酞型聚芳醚腈（pp-pen）玻璃化转变温度高，溶解性和加工性能更好，将该热塑性高分子对bt树脂进行共混增韧，形成共溶的均相韧化结构，可以不同程度提高其热稳定性、机械性能等。
13、进一步地，所述酚酞型聚芳醚腈改性双马来酰亚胺-三嗪树脂预聚物，由双马来酰亚胺、氰酸酯、酚酞型聚芳醚腈、固化剂和溶剂体系共同构成；其中，双马来酰亚胺和氰酸酯按照 (50~100) ：(20~50) 的质量比在80~140℃条件下调和10~40分钟，随后在80~140℃条件下调和10~40分钟，加入固化剂调和10~20分钟完成200℃凝胶化时间的控制指标，得到双马来酰亚胺-三嗪树脂的预聚物；将5~30份 酚酞型聚芳醚腈添加到50~80份 n，n-二甲基甲酰胺中，搅拌分散均匀后将溶液添加到双马来酰亚胺-三嗪树脂预聚物中，共聚得到酚酞型聚芳醚腈改性的双马来酰亚胺-三嗪树脂预聚物；
14、更进一步地，所述双马来酰亚胺的种类主要为二苯甲烷双马来酰亚胺、n，n’-间苯撑双马酰亚胺、n，n’-（1,4-亚苯基）双马来酰亚胺、1,2-双（马来酰亚胺）乙烷和n，n’-四亚甲基双马来酰亚胺，其结构如下：
15、
16、所述氰酸酯的种类主要为双酚a型氰酸酯、酚af型氰酸酯、双酚f型氰酸酯、双酚e型氰酸酯和双酚m型氰酸酯, 其结构如下：
17、
18、所述固化剂的种类主要为3-apn、4-apn和4-氨基邻苯二甲腈，其结构如下：
19、
20、所述酚酞型聚芳醚腈,其结构如下：
21、
22、进一步地，溶解酚酞型聚芳醚腈的溶剂主要为n，n-二甲基甲酰胺。
23、更进一步地，所述的酚酞型聚芳醚腈改性双马来酰亚胺-三嗪树脂的制备，将共聚物浇铸至预热的模具中，120℃真空除气泡，进行140~240℃的分级控温处理，热处理结束后自然冷却至室温，脱模得到所述的酚酞型聚芳醚腈改性双马来酰亚胺-三嗪树脂。调整不同温度下的保温时间1~4h，可使最终产品的热膨胀系数、初始分解温度、介电常数和介电损耗、抗湿性能等性能指标有所改变。
24、进一步地，将胶含量30-70的酚酞型聚芳醚腈改性双马来酰亚胺-三嗪树脂的预聚物按照预聚树脂溶液30-80，玻璃纤维30-60的质量比均匀涂覆到面密度150-240，长度15-20cm,宽度12-18cm的电子级玻璃纤维上，置于鼓风烘箱中，带烘干后将10-15张复合材料在热压机220~240℃、20~30mpa条件下热处理2h，最终玻璃纤维增强材料的耐热性能、介电性能以及综合力学性能（弯曲、层间剪切、冲击性能）得到提升。
25、与现有技术相比，本专利技术的有益效果体现在：
26、（1）本专利技术以酚酞型聚芳醚腈作为增韧剂改本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种酚酞型聚芳醚腈改性双马来酰亚胺-三嗪树脂的制备方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的酚酞型聚芳醚腈改性双马来酰亚胺-三嗪树脂的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中，酚酞型聚芳醚腈添加量为5~30份，所述酚酞型聚芳醚腈的结构式如下，其中M为5W~10W：
3.根据权利要求1所述的酚酞型聚芳醚腈改性双马来酰亚胺-三嗪树脂的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中，酚酞型聚芳醚腈添加到50~80份 N，N-二甲基甲酰胺中，100~140℃搅拌分散均匀后继续添加搅拌0.5-2h。
4.根据权利要求1所述的酚酞型聚芳醚腈改性双马来酰亚胺-三嗪树脂的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中，真空烘箱温度为120℃，在140℃~240℃的分级控温处理；且所述分级控温处理的具体操作如下：
5.一种玻璃纤维增强复合材料的制备，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：
6.根据权利要求9所述的一种玻璃纤维增强复合材料的制备，其特征在于，酚酞型聚芳醚腈改性双马来酰亚胺-三嗪树脂的预聚物的胶含量30-70。<...
【技术特征摘要】
1.一种酚酞型聚芳醚腈改性双马来酰亚胺-三嗪树脂的制备方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的酚酞型聚芳醚腈改性双马来酰亚胺-三嗪树脂的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中，酚酞型聚芳醚腈添加量为5~30份，所述酚酞型聚芳醚腈的结构式如下，其中m为5w~10w：
3.根据权利要求1所述的酚酞型聚芳醚腈改性双马来酰亚胺-三嗪树脂的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中，酚酞型聚芳醚腈添加到50~80份 n，n-二甲基甲酰胺中，100~140℃搅拌分散均匀后继续添加搅拌0.5-2h。
4.根据权利要求1所述的酚酞型聚芳醚腈改性双马来酰亚胺-三嗪树脂的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中，真空烘箱温度为120℃，在140℃~240℃的分级控温处理；且所...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘书宁，向胡兵，刘小清，童利芬，刘孝波，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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