【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于树脂基复合材料，特别涉及一种前驱体改性的耐高温自固化环氧树脂基体及其制备方法和应用。
技术介绍
1、开发兼具高耐热性和优异加工性的新型树脂对航空航天、通信及电子等领域具有重要意义。传统的耐高温聚合物通常加工性能较差，随着相关领域对聚合物的性能和加工条件方面的要求日益严苛，目前符合要求的耐高温树脂较少。环氧树脂是一类具有优异机械性能、高强度的热固性高分子材料，其已被广泛地应用于复合材料制造领域，加工性能优良，是当前航天结构应用最为普遍的树脂基体，适用于多种复合材料成型工艺。但环氧树脂通常耐热性能差，制约了环氧树脂在耐高温新型树脂方面的应用。
2、目前，常用的耐高温基体树脂主要有聚酰亚胺(pi)、邻苯二甲腈(lb)、双马来酰亚胺(bmi)和氰酸酯(ce)等，针对环氧树脂耐高温改性的研究较少。因此，制备兼具优良加工性能、力学性能和耐高温性能的耐高温树脂体系具有重要的科学意义与应用价值。
技术实现思路
1、为了克服现有技术中的不足，本专利技术人进行了锐意研究，提供了一种前驱体改性的耐高温自固化环氧树脂及其制备方法，在保证环氧树脂力学性能的基础上，实现树脂耐温性能的大幅度提升，同时兼具环氧树脂体系优良的工艺性能，满足树脂基复合材料的力学、耐温、工艺性需求。
2、本专利技术经过分子设计合成前驱体改性的环氧树脂，借助有机硅前驱体的优异耐高温性能，将传统环氧树脂体系的耐温等级提升100～200℃。其中，聚硅氮烷是一类主链由硅、氮组成的前驱体，化学反应活性较高，
3、本专利技术提供的技术方案如下：
4、第一方面，一种前驱体改性的耐高温自固化环氧树脂基体，由环氧树脂和聚硅氮烷混合得到，所述环氧树脂与聚硅氮烷的质量比为2～5:1。
5、第二方面，一种前驱体改性的耐高温自固化环氧树脂基体，由环氧树脂和聚硅氮烷混合、固化得到，所述环氧树脂与聚硅氮烷的质量比为2～5:1。
6、第三方面，一种第一方面所述的前驱体改性的耐高温自固化环氧树脂基体的制备方法，包括如下步骤：
7、在室温下将环氧树脂与聚硅氮烷混合均匀；
8、将混合体系于70～80℃搅拌条件下反应0.5～2小时，得到耐高温自固化环氧树脂。
9、第四方面，一种纤维增强树脂基复合材料，采用纤维作为增强体，采用第一方面所述的前驱体改性的耐高温自固化环氧树脂基体作为复合材料基体树脂。
10、第五方面，一种第一方面所述的前驱体改性的耐高温自固化环氧树脂基体，在作为涂层材料、复合材料基体树脂方面的应用。
11、根据本专利技术提供的一种前驱体改性的耐高温自固化环氧树脂基体及其制备方法和应用，具有以下有益效果：
12、(1)本专利技术提供的一种前驱体改性的耐高温自固化环氧树脂基体及其制备方法，采用环氧树脂与聚硅氮烷为原料制备前驱体改性的耐高温自固化环氧树脂，制备工艺简单，无副产物产生；
13、(2)本专利技术提供的一种前驱体改性的耐高温自固化环氧树脂基体及其制备方法，从分子结构设计的角度考虑，借助聚硅氮烷能够显著提高环氧树脂高温残重，经高温烧结后体系仍残留有sic、si3n4等，能够实现环氧树脂体系耐高温性能的显著提升；
14、(3)本专利技术提供的一种前驱体改性的耐高温自固化环氧树脂基体及其制备方法，从分子结构设计的角度考虑，借助聚硅氮烷中活泼的-n-h-键与环氧基团发生开环反应，由于聚硅氮烷的高化学反应活性，节省固化时间，无需再将树脂体系与固化剂混合即可实现自固化，节约加工时间，且可更具需要随时调整固化反应启动时间；
15、(4)本专利技术提供的一种前驱体改性的耐高温自固化环氧树脂基体及其制备方法，选用液态聚硅氮烷，通过添加比例可以调控体系粘度，对树脂体系工艺性及自固化后固化体系的力学性能影响较小，可以兼顾耐高温性能和工艺性能。
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1.一种前驱体改性的耐高温自固化环氧树脂基体，其特征在于，由环氧树脂和聚硅氮烷混合得到，所述环氧树脂与聚硅氮烷的质量比为2～5:1。
2.根据权利要求1所述的前驱体改性的耐高温自固化环氧树脂基体，其特征在于，所述聚硅氮烷通过如下制备方法获得：
3.根据权利要求2所述的前驱体改性的耐高温自固化环氧树脂基体，其特征在于，所述甲基三氯硅烷和甲基乙烯基二氯硅烷的质量比为3～1：1。
4.一种前驱体改性的耐高温自固化环氧树脂基体，其特征在于，由环氧树脂和聚硅氮烷混合、固化得到，所述环氧树脂与聚硅氮烷的质量比为2～5:1。
5.根据权利要求4所述的前驱体改性的耐高温自固化环氧树脂基体，其特征在于，所述聚硅氮烷通过如下制备方法获得：
6.根据权利要求5所述的前驱体改性的耐高温自固化环氧树脂基体，其特征在于，所述甲基三氯硅烷和甲基乙烯基二氯硅烷的质量比为3～1：1。
7.根据权利要求4所述的前驱体改性的耐高温自固化环氧树脂基体，其特征在于，所述耐高温自固化环氧树脂基体的自固化制度为：先于150～180℃反应1～3小时，再于1
8.一种权利要求1所述的前驱体改性的耐高温自固化环氧树脂基体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
9.一种纤维增强树脂基复合材料，其特征在于，采用纤维作为增强体，采用权利要求1至3之一所述的前驱体改性的耐高温自固化环氧树脂基体作为复合材料基体树脂。
10.一种权利要求1至3之一所述的前驱体改性的耐高温自固化环氧树脂基体，在作为涂层材料、复合材料基体树脂方面的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种前驱体改性的耐高温自固化环氧树脂基体，其特征在于，由环氧树脂和聚硅氮烷混合得到，所述环氧树脂与聚硅氮烷的质量比为2～5:1。
2.根据权利要求1所述的前驱体改性的耐高温自固化环氧树脂基体，其特征在于，所述聚硅氮烷通过如下制备方法获得：
3.根据权利要求2所述的前驱体改性的耐高温自固化环氧树脂基体，其特征在于，所述甲基三氯硅烷和甲基乙烯基二氯硅烷的质量比为3～1：1。
4.一种前驱体改性的耐高温自固化环氧树脂基体，其特征在于，由环氧树脂和聚硅氮烷混合、固化得到，所述环氧树脂与聚硅氮烷的质量比为2～5:1。
5.根据权利要求4所述的前驱体改性的耐高温自固化环氧树脂基体，其特征在于，所述聚硅氮烷通过如下制备方法获得：
6.根据权利要求5所述的前驱...
【专利技术属性】
技术研发人员：武婧书，胡继东，朱世鹏，张博雅，杨云华，
申请(专利权)人：航天材料及工艺研究所，
类型：发明
国别省市：
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