耐高温低介电氰酸酯树脂及其复合材料的制备和性能研究

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1、№Ⅲ删。闻砩。㈣，们。。一螂㈨咖，。复合材料构件制造技术耐高温低介电氰酸酯树脂及其复合材料的制备和性能研究StudyonPreparayionandPerformanceofModifiedCyanateEsterResinandComposites中航复合材料有限责任公司潘翠红王新庆梁恒亮阳晓辉孙占红[摘要】以自制新型酚醛型氰酸酯为主要原料制备BA9915树脂体系，对BA9915的介电性能、耐热性能、粘温特性进行了研究。结果表明，BA9915树脂具有良好的工艺性能，适用于热熔法制备预浸料，介电性能和耐热性

2、能优异，浇铸体介电常数为2．8，Tg为245。(2。石英／BA9915复合材料介电性能优良，在不同频率下稳定性好，适合宽频应用，力学性能优良．、关键词：氰酸酯低介电复合材料【ABSTRACTJBA9915cyanateesterresinsystemispreparedusingtheself-madenewtypenovolaccyanateester，thedielectricproperties，heat—resistantpropertiesandviscosity-temperaturechara

3、cteristicsofthemodifiedcyanateesterresinBA9915，arestudied．TheresultsshowthattheBA9915resinhasgoodprocessperformance．suit-ableforproducinghot-meltprepreg，excellentdielectricpropertiesandheatresistanceperformance，andthedielec-tricconstantofcastingis2．8．Tgis2

4、45℃．Dielectricprop—ertiesandmechanicalperformanceofthecompositemate—rialquartz—glass／BA9915aregood，thestabilityofdifferentfrequencyisalsoexcellent．．Keywords：CyanateesterresinLowdielectricconstantComposites氰酸酯是一类综合性能优异的高性能树脂基体材料，具有较低的介电常数和介电损耗，高的玻璃化转变温度，低的吸

5、湿率低和膨胀系数，并且具有较好的工艺性，国外大量采用氰酸酯体系制备雷达罩等透波结构件⋯。国内应用较多的树脂品种为双酚A型氰酸酯树脂。由于氰酸酯树脂对热敏感，在热催化下易发生聚合反应，粘度变化大，目前大多采用溶剂法制备预浸料』2】。酚醛型氰酸酯是在线性酚醛的骨架上引入氰酸酯官能团(一OCN)，经过三嗪环化固化反应后，在固化树脂中形成芳杂环的稳定结构，具有突出的耐热性和耐烧蚀性能吲。本文的BA9915树脂是以自制的新型酚醛型氰酸酯与双酚A型氰酸酯为主要原料，通过共混改性制备而成，并用热熔法成功制备了预浸料。BA

6、9915树脂及其复合材料具有良好的介电性能和力学性能，已作为高性能透波材料应用于某型雷达罩中。1试验部分1．1主要材料与试剂双酚A型氰酸酯单体：纯度>99％(HPLC测试)；酚醛型氰酸酯单体：中航复合材料有限公司自制。1．2树脂及复合材料的制备称取一定量的氰酸酯单体，加热熔融，然后加入环氧树脂，搅拌升温至一定粘度，加入10％的热塑性增韧剂和固化促进剂，机械搅拌均匀即得BA9915氰酸酯树脂基体。将BA9915树脂和增强材料(石英玻璃布等)，通过热熔法制备预浸料，利用热压罐或真空袋成型，即可制得BA9915树

7、脂基复合材料。1．3测试与表征树脂的DSC分析：NETZSCHDSC204F1示差扫描量热分析仪，升温速率：5℃／min；树脂流变性能：GEMINl200型流变分析仪，测试条件：加载频率：1Hz，加载应力：10MPa，试样厚度：200um，升温速率：3℃／min；树脂DMA：NETZSCHDMA242C动态热机械分析仪，升温速率：5cc／min。介电性能的测试：采用谐振腔法，仪器为HP8772ES型，按照GB／T5597—1999测试，测量温度：25℃，测试湿度：50％。力学性能测试：按ASTM标准进行测试

8、。2结果与讨论2．1氰酸酯树脂性能2．1．1浇铸体介电性能表1所示为3个不同批次，BA9915树脂的单频介电性能(测试频率为9．375GHz，常温)。从表中可以看出，BA9915树脂具有较低的介电常数和介电损耗正切值，不同于国内外常见的氰酸酯树脂体系，BA9915在180弋：同化温度下就能获得优良的介电性能，尤其是介2014年第15期·航空制造技术65专题sPECIALTom电常数达到了2．8，远远低于常见的环氧