System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种耐高温低释放氰酸酯树脂及其制备方法和用途技术_技高网

一种耐高温低释放氰酸酯树脂及其制备方法和用途技术

技术编号:44816104 阅读:1 留言:0更新日期:2025-03-28 20:03
本发明专利技术公开了一种耐高温低释放氰酸酯树脂及其制备方法和用途;解决了现有技术中氰酸酯树脂耐温等级不足的问题,能够满足氰酸酯树脂及其复合材料在作为卫星或太空光学望远镜结构材料中的应用。本发明专利技术的改性氰酸酯树脂还具有以下优势:利用单官能氰酸酯与其他氰酸酯共聚,提高了树脂的耐温等级,不引入其他有机结构,保持真空低挥发,利用无机纳米粒子调节体系工艺性能,提高材料空间辐照稳定性和原子氧稳定性。改性后的氰酸酯树脂在保持自身特性的同时,提高了工艺性和耐温等级,这能满足航空航天等领域对高温、低释放和尺寸稳定树脂的需求。此外,本发明专利技术的改性氰酸酯树脂制备工艺简单,易于实现大批量生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于材料制备,涉及一种耐高温低释放氰酸酯树脂及其制备方法和用途


技术介绍

1、随着航天技术的不断发展,巡天望眼镜等观测设备将逐步运抵太空,开启新一轮宇宙观测大发展,空间环境下光学设备对材料的小分子释放,尤其是可凝挥发分指标要求大幅提高;深空探测,探月探火等逐渐提上航天日程,航天器面临长续航和高功率等新型挑战,大型能源设备在真空环境中面临热量富集问题,对低释放材料耐温等级提出了更高的要求,部分散热板长期使用温度在200℃以上。

2、氰酸酯结构胶膜因兼具低介电、尺寸稳定性、真空低释放、耐辐射性好等优点,在运载火箭和卫星等航天器中获得了广泛的应用,但是,目前结构用氰酸酯树脂耐温等级在180℃以下,进一步高温改性往往需要引入不同结构热塑或热固性树脂,降低其自身固有的优异空间服役特性,故而逐渐难以满足空间应用需求。

3、目前提高氰酸酯树脂耐温等级的方法主要包括引入双马树脂共聚和添加金属有机骨架填料等,cn 117866432公开了一种添加炭黑和金属有机骨架复合材料的氰酸酯树脂,在240℃下树脂拉伸强度保持率超过70%,但树脂本身韧性不足,室温拉伸强度在50mpa以下,无法作为结构材料使用。cn112111059公开了一种有机硅低聚物共混改性的氰酸酯树脂,提高了氰酸酯树脂的耐温性能,但低聚物的存在会提高树脂的真空挥发分含量。


技术实现思路

1、鉴于上述分析,本专利技术旨在提供一种兼具耐高温和低释放的氰酸酯树脂及其制备方法,用以解决氰酸酯耐温等级不足的问题。</p>

2、本专利技术的目的主要通过以下技术方案实现:

3、本专利技术提供了一种耐高温低释放高韧性氰酸酯树脂,包括如下组分及其质量份数:

4、a型氰酸酯30-70份;

5、单官能氰酸酯20-50份;

6、无机纳米粒子0.3-3份;

7、催化剂0-4份。

8、作为一个实施方案,所述a型氰酸酯为双酚a氰酸酯、联苯型氰酸酯、二苯砜氰酸酯、双酚e氰酸酯、酚醛氰酸酯中的一种或几种,其结构如下所示:

9、

10、作为一个实施方案,所述单官能氰酸酯为具有如下结构的单官能氰酸酯中的至少一种:

11、

12、作为一个实施方案,所述无机纳米粒子为纳米二氧化硅、氧化石墨烯、单臂碳纳米管中至少一种。

13、作为一个实施方案,所述催化剂为乙酰丙酮锌、乙酰丙酮铜中至少一种。

14、作为一个实施方案,固化过程不释放有毒有害小分子挥发分,在120-200℃均可完成固化。

15、本专利技术还提供一种所述的耐高温低释放高韧性氰酸酯树脂的制备方法,所述方法包括以下步骤:在惰性气氛中将无机纳米粒子分散在a型氰酸酯中,混合均匀后与单官能氰酸酯熔融混合成均相,冷却后加入催化剂,混匀后出料。

16、作为一个实施方案,无机纳米粒子与a型氰酸酯的混合温度为70-130℃,混合时间为0.5-3h。

17、作为一个实施方案,与单官能氰酸酯熔融混合的温度为80-150℃,混合时间为0.5-3h。

18、作为一个实施方案,催化剂加入混合的温度为30-90℃,混合时间为0.5-3h。

19、第三方面,本专利技术提供一前述氰酸酯树脂,或前述方法制得的氰酸酯树脂在作为空间环境用结构材料中的用途。

20、作为一个实施方案,所述空间环境用结构材料包括空间观测设备、航天器用结构材料。

21、与现有技术相比,本专利技术的耐高温低释放氰酸酯树脂有益效果如下:

22、1)利用单官能氰酸酯独特的体积效应与反应特性,与a型氰酸酯树脂复配后在体系中起到了溶剂化效应,有效提高了未固化树脂的工艺性能,使其满足不同成型工艺过程;在树脂固化后,单官能氰酸酯的存在减少了树脂的自由体积,形成了半互穿交联网络结构,在保证树脂韧性的同时提高了体系的耐热性能;

23、2)在树脂改性过程中未引入其他结构热固或热塑性树脂,确保了材料具有优异的空间服役特性,满足日益增加的长时深空服役任务需求,为空间探索奠定材料基础;

24、3)树脂制备流程简单,制备周期短,对设备要求低,便于工程化生产。

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【技术保护点】

1.一种耐高温低释放高韧性氰酸酯树脂,其特征在于,包括如下组分及其质量份数:

2.根据权利要求1所述的氰酸酯树脂,其特征在于,所述A型氰酸酯为双酚A氰酸酯、联苯型氰酸酯、二苯砜氰酸酯、双酚E氰酸酯、酚醛氰酸酯中的一种或几种,其结构如下所示:

3.根据权利要求1所述的氰酸酯树脂,其特征在于,所述单官能氰酸酯为具有如下结构的单官能氰酸酯中的至少一种:

4.根据权利要求1所述的氰酸酯树脂,其特征在于,所述无机纳米粒子为纳米二氧化硅、氧化石墨烯、单臂碳纳米管中至少一种。

5.根据权利要求1所述的氰酸酯树脂,其特征在于,所述催化剂为乙酰丙酮锌、乙酰丙酮铜中至少一种。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的氰酸酯树脂,其特征在于,固化过程不释放有毒有害小分子挥发分,在120-200℃均可完成固化。

7.一种如权利要求1-6任一项所述的氰酸酯树脂的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:在惰性气氛中将无机纳米粒子分散在A型氰酸酯中,混合均匀后与单官能氰酸酯熔融混合成均相,冷却后加入催化剂,混匀后出料。

8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,包括以下技术特征中至少一种:

9.一种如权利要求1-6任一项所述的氰酸酯树脂,或如权利要求7或8所述方法制得的氰酸酯树脂在作为空间环境用结构材料中的用途。

10.根据权利要求9所述的用途,其特征在于,所述空间环境用结构材料包括空间观测设备、航天器用结构材料。

...

【技术特征摘要】

1.一种耐高温低释放高韧性氰酸酯树脂,其特征在于,包括如下组分及其质量份数:

2.根据权利要求1所述的氰酸酯树脂,其特征在于,所述a型氰酸酯为双酚a氰酸酯、联苯型氰酸酯、二苯砜氰酸酯、双酚e氰酸酯、酚醛氰酸酯中的一种或几种,其结构如下所示:

3.根据权利要求1所述的氰酸酯树脂,其特征在于,所述单官能氰酸酯为具有如下结构的单官能氰酸酯中的至少一种:

4.根据权利要求1所述的氰酸酯树脂,其特征在于,所述无机纳米粒子为纳米二氧化硅、氧化石墨烯、单臂碳纳米管中至少一种。

5.根据权利要求1所述的氰酸酯树脂,其特征在于,所述催化剂为乙酰丙酮锌、乙酰丙酮铜中至少一种。

6.根据权利要求1-5中任一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员:张浩洋龙茜王晓蕾李钱福徐小魁郝尚田杰
申请(专利权)人:上海复合材料科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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