聚酰亚胺树脂预浸料和聚酰亚胺树脂复合材料的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111187437A(43)申请公布日2020.05.22(21)申请号201811354996.0(22)申请日2018.11.14(71)申请人航天特种材料及工艺技术研究所地址100074北京市丰台区云岗北里40号院(72)发明人柯红军郝自清辛颖汪东李丽英王国勇(74)专利代理机构北京格允知识产权代理有限公司11609代理人谭辉(51)Int.Cl.C08J5/24(2006.01)C08L79/08(2006.01)C08K7/06(2006.01)权利要求书1页说明书6页(54)发明名称聚酰亚胺树脂预浸料和聚酰亚胺树脂复合材料的制备方法(57)摘要本发明涉及一种聚酰亚胺树脂预浸料的制备方法，包括：制备聚酰亚胺树脂溶液；使用分子筛膜包裹纤维预制体并置于预处理模具中；注入聚酰亚胺树脂溶液；在分子筛膜的外侧施加真空条件以排出空气和有机溶剂，得到浸渍聚酰亚胺树脂的预浸料。本发明还涉及一种聚酰亚胺树脂复合材料的制备方法，该方法进一步包括将上述方法制得的预浸料进行固化成型的步骤。本发明制备均相的聚酰亚胺树脂溶液，并利用分子筛膜和真空条件结合的方式实现了室温下溶液法辅助RTM成型工艺，解决了聚酰亚胺成型控制难度大、工艺装备要求高、制得材料孔隙率高且溶剂残留量大等难题，提高了聚酰亚胺复合材料的成型效率和质量。CN111187437ACN111187437A权利要求书1/1页1.一种聚酰亚胺树脂预浸料的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)将聚酰亚胺树脂溶解在有机溶剂中，制得聚酰亚胺树脂溶液；(2)使用分子筛膜包裹纤维预制体，并将纤维预制体置于预处理模具中；(3)向预处理模具中注入所述聚酰亚胺树脂溶液以对预处理模具中的纤维预制体进行浸渍；(4)在所述分子筛膜的外侧施加真空条件以利用真空负压排出纤维预制体中的空气并促使有机溶剂通过所述分子筛膜除去，得到浸渍聚酰亚胺树脂的预浸料。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述聚酰亚胺树脂为聚酰亚胺低聚物树脂，优选为重均分子量为1000至3000的聚酰亚胺低聚物树脂。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述聚酰亚胺树脂为热固性聚酰亚胺树脂；优选的是，所述聚酰亚胺树脂在所述有机溶剂中的溶解性为至少80质量％；更优选的是，所述聚酰亚胺树脂选自由乙炔封端聚酰亚胺树脂、烯丙基降冰片烯封端聚酰亚胺树脂和苯乙炔封端聚酰亚胺树脂组成的组。4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述有机溶剂相对于所使用的聚酰亚胺树脂的溶解度参数为8至15；优选的是，所述有机溶剂选自由N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)、二甲基甲酰胺(DMF)和二氧六环组成的组的至少一种有机溶剂。5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于：所述分子筛膜选自由LTA型(NaA)分子筛膜、DDR型分子筛膜、沸石分子筛膜、FAU型分子筛膜、T型分子筛膜组成的组；所述分子筛膜的材料选自由碳分子筛膜、硅分子筛膜和纳米分子筛膜组成的组；所述分子筛膜具有不小于有机分子的分子动力学直径并且小于聚酰亚胺低聚物的分子动力学直径。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于：所述纤维预制体为二维纤维织物和/或三维纤维织物；所述纤维预制体具有选自由二维铺层结构、2.5D编织结构和三维立体织物组成的组的结构；所述纤维预制体采用选自由玻璃纤维、碳纤维、石英纤维和芳纶纤维组成的组的纤维来形成。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述溶解为加温溶解，加温溶解的温度为比所述有机溶剂的沸点低30℃至60℃。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于：在步骤(1)中，聚酰亚胺树脂溶液的浓度为20质量％～50质量％。9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于：在实施步骤(3)和/或步骤(4)的过程中，还对预制体施加超声波；优选的是，超声波的强度为0.3～1.0W/M2。10.一种聚酰亚胺树脂复合材料的制备方法，所述聚酰亚胺树脂复合材料通过将浸渍有聚酰亚胺树脂的预浸料进行固化成型而制得，其特征在于，所述浸渍采用权利要求1至9中任一项所述的方法进行。2CN111187437A说明书1/6页聚酰亚胺树脂预浸料和聚酰亚胺树脂复合材料的制备方法技术领域[0001]本发明涉及聚酰亚胺树脂预浸料和聚酰亚胺树脂复合材料的制备方法，属于复合材料技术领域。背景技术[0002]聚酰亚胺是综合性能最佳的有机高分子材料之一，其耐热温度最高可达600℃以上，长期使用温度范围在200～500℃。目前，聚酰亚胺复合材料是国际上通用的耐高温、高承载结构的主体材料。耐高温聚酰亚胺树脂由于交联密度大，部分亚胺化的树脂低聚物由于链段刚性大，在室温下为