氰酸酯树脂材料及其在复合材料中的应用

石英纤维增强氰酸酯树脂选频透波性能研究摘要：随着电子产品和通讯设备的不断发展，光纤通信技术得到了广泛的应用。

光纤传输信号需要通过光纤介质进行传输，而光纤材料中必须包含一种高折射率、低损耗的光学介质来实现这种传输功能。

目前常用的光纤材料有玻璃、塑料等。

其中玻璃是目前应用最广的一种光纤材料，但其成本较高且易受热影响导致温度系数大。

因此，近年来国内外学者们开始探索其他新型光纤材料的研究。

本文主要对石英纤维增强氰酸酯树脂(SGF)作为一种新型光纤材料进行了研究，并对其透波性能进行了分析。

首先介绍了石英纤维增强氰酸酯树脂的基本原理及结构特点，然后详细地阐述了石英纤维增强氰酸酯树脂的制备方法以及实验部分的设计方案。

接着根据所用仪器的测量结果，对石英纤维增强氰酸酯树脂的物理性质进行了测试，包括密度、弯曲强度、拉伸强度、抗弯模量、硬度、耐磨性、耐温性和耐腐蚀性的测定。

关键词：石英纤维；氰酸酯树脂；选频透波性能；研究引言：目前，石英纤维增强碳酸酯树脂(SGF)是一种新兴的光纤材料，具有良好的机械性能和优良的透射性能。

由于其介电常数与玻璃相似，在某些场合可以取代玻璃制成光纤。

然而，SGF在高温下存在较大的收缩问题，使其不适合用于高温环境。

为了解决这个问题，本文将石英纤维引入到SGF中的基体中，以提高其耐热性能。

本课题采用的是石英纤维增强氰酸酯树脂(SGF)，它是由石英纤维和氰酸酯树脂混合而成的复合材料。

该材料具有优异的力学特性，同时具有较高的折射率和较低的失色率，为光纤材料提供了新的选择。

本文主要针对石英纤维增强氰酸酯树脂(SGF)在光纤领域中的应用展开研究，以探讨该材料在光纤领域的优势与不足，为今后进一步提高其透波性能提供理论依据。

1石英纤维增强树脂基透波复合材料的介电性能研究1.1树脂基体对复合材料介电性能的影响首先，我们选取了一种常用的碳酸酯树脂作为基体，并对其进行了优化处理以提高其力学和耐久性。

然后，我们在该基体上添加了不同比例的石英纤维进行制备复合材料。

覆铜板资讯2021年第2期氰酸酯是电气电子材料以及高性能复合材料领域中使用的最重要高性能热固性材料之一。

为了了解用作环氧树脂固化剂的氰酸酯的整体情况，本文对包括商品化的各种骨架结构氰酸酯的化学结构和CAS 编号进行了研究和分类。

环氧树脂和氰酸酯之间的固化反应存在多种形式，由于其中包括氰酸酯的自聚反应，因此不存在固定的当量配比。

根据研究论文引用的数据，重点考查了反应与配比的关系。

选择了环氧树脂/氰酸酯固化体系的一些基本特性进行评价，并提出了最佳配比。

这些性能包括：固化行为、玻璃化转变温度、拉伸和弯曲性能、冲击强度、热膨胀、热稳定性、吸水率和介电性能。

1.环氧树脂及固化物氰酸酯简介环氧树脂（EP ）广泛用于电子材料和复合材料领域，具有举足轻重的作用。

然而，在先进技术领域对材料耐热性水平提出更高要求的时候，环氧树脂的耐热性比不上有些高耐热网状聚合物，因此环氧树脂的使用受到限制。

为了提高环氧树脂的耐热性，人们做了各种尝试，除了使用常规芳香族胺或耐热型苯基树脂作为环氧树脂固化剂以外，还使用了一些其他的耐热性固化剂。

作为一个典型的应用例子，是氰酸酯（CE ）引起了人们的注意。

CE 与双马来酰亚胺（BMI ）的复合体系双马来酰亚胺/氰酸酯树脂（俗称BT 树脂），BT 树脂与环氧树脂（EP ）组合使用，在电子材料和复合材料领域中已开发出了很多高耐热材料。

用于BT 树脂的最基本的CE 是双酚A 型CE 。

但近年来，新开发了多种骨架结构类型的CE ，并且对这些CE 在赋予环氧树脂（EP ）耐热性方面进行了研究。

因此，我们调查了迄今为止已经开发的CE 的类型和CAS 编号，并将其化学结构与市面上销售的CE 一起分类整理后汇总于表中。

在日本发表的论文中，对于CE 作为环氧氰酸酯作为环氧树脂固化剂的研究进展（1）陕西荣泰联信电子科技有限公司王金龙编译摘要：本文对环氧树脂固化剂的氰酸酯，在品种、性能、应用等方面作了全面、深入的阐述，并反映并总结了氰酸酯固化剂，当前的技术新发展、新应用。

氰酸酯树脂及其复合材料的研究进展摘要：氰酸酯树脂作为新型高性能复合材料，在实际应用过程中具有更为显著的热稳定性、耐湿热性特征。

当前氰酸酯树脂材料复合材料的应用范围逐步扩大，为高新工业生产行业发展奠定了坚实物质基础。

本文就针对以上背景，首先提出氰酸酯树脂及其复合材料研究重要意义，分析氰酸酯树脂及其复合材料应用方向以及研究进展，以供参考。

关键词：氰酸酯树脂；复合材料；研究进展前言：氰酸酯树脂及其复合材料现阶段被广泛应用在雷达罩、天线、航天航空领域中。

仅使用单性氰酸酯树脂材料已然无法满足高新技术发展要求，因此在现阶段氰酸酯树脂及其复合材料发展过程中，也需要从高玻璃化转变温度、耐湿性以及抗阻性等方面入手，氰酸酯树脂及其复合材料进行改性研究，增强氰酸酯树脂复合材料应用优势。

1、氰酸酯树脂及其复合材料概念氰酸酯树脂及其复合材料被誉为20世纪最具竞争力的高性能结构以及功能性材料。

相较于普通树脂材料而言，氰酸酯树脂及其复合性材料具有更加良好的耐高温、耐燃烧性、力学性能等优势，能够在更高温度以及频率振动的环境下保持良好的力学性能以及导电性质。

氰酸酯树脂及其复合材料在加热催化作用下也会出现自聚反应，从而产生出高交联密度的三嗪环形化学结构，热力学及尺寸的稳定性显著[1]。

不仅如此，氰酸酯树脂材料还融合了环氧树脂等材料良好的工艺性以及耐热性，能够被有效应用在航天领域精密设施的制造中。

氰酸酯树脂及其复合材料内部包含着两个或多氰辛酸酯官能团，可以通过结合纳米粒子、纳米管以及倍半硅氧烷等材料，增强氰酸酯树脂材料的韧度。

氰酸酯具备良好的高温力学性能。

弯曲强度及抗拉强度比双官能团环氧树脂更高、吸水率低、成型收缩率低，尺寸稳定性更强。

同时，硝酸酯的耐热性能较好，玻璃化温度在240~260℃之间，最高可达到400℃。

改性后的氢酸酯在170度就可固化。

同时，氢酸酯的耐湿热性能、阻燃性能以及粘结性能均较为良好，介电常数为2.8~3.2，介电损耗角的正切值为0.002~0.008。

氰酸酯树脂增韧改性【摘要】氰酸酯树脂（CE）的优良力学性能、电性能、热性能等，使其在尖端领域具有极大的潜力。

但是由于其结晶度高，交联密度大，韧性差，限制了氰酸酯树脂的发展。

本文从增韧改性CE角度出发，介绍了近几年增韧改性氰酸酯树脂的的方法及研究成果。

包括（热固性树脂改性CE、热塑性树脂改性CE、橡胶弹性体改性CE和纳米无机材料改性CE等），并着重阐述了其增韧机理。

【关键词】氰酸酯树脂，增韧改性，增韧机理1，引言氰酸酯（CE）是20世纪60年代由一些学者从立构受阻酚中分离得到的一类有机单体，之后人们陆续开发出一系列人工合成的芳基CE和烷基CE，并对此领域进行了大量研究。

氰酸酯是指分子中含有两个或两个以上氰酸酯官能团（-OCN）的酚类衍生物，结构通式为NCO-R-OCN,其中R为直链烷基或含有苯环的烷基，由于结构中的氧原子、氮原子的电负性接近，其结构是共振结构：-OCN，碳、氮原子之间的Π键的键能较低，易断裂，故-OCN具有较高的活性。

氰酸酯树脂常温下多为固态或半固态，可溶于常见的溶剂（如丙酮、氯仿、四氢呋喃、丁酮等）且与增强纤维（如玻璃纤维、kevlar纤维、碳纤维、石英纤维以及晶须等）有良好的浸润性、表现出良好的粘结性、涂覆性以及流变学特性。

氰酸酯树脂收缩率较低，吸湿率小于1.5 %，电学性能好，介电损耗角正切值低，仅为0.002~0.008，介电常数为2.8~3.2，具有良好的阻燃性。

此外氰酸酯树脂还具有优良的力学性能，其弯曲强度和弯曲模量高于双官能团环氧树脂，弯曲模量介于双马来酰亚胺和多官能团环氧树脂之间，玻璃化转变变温度（Tg）较高，为240~280 ℃，并且改性后可以在170 ℃左右进行固化。

所以氰酸酯树脂经常用于尖端领域，如航空航天、印刷电路板、雷达罩、医学器材、工程结构、粘胶剂、导弹材料等。

尽管氰酸酯树脂具有很多优异的性能，但是由于氰酸酯树脂网络结构中含有大量的芳香环，结晶度高，交联密度大，所以其固化物脆性较大，在作为结构材料（尤其是主受力结构材料）使用时，其韧性（包括相应复合材料的损伤容限）常常不能满足要求，限制了氰酸酯树脂的推广，急需增韧改性。

氰酸酯树脂种类氰酸酯树脂是一种重要的合成树脂材料，具有广泛的应用领域。

根据化学结构和性质的不同，氰酸酯树脂可以分为多种类型，下面将介绍其中几种常见的氰酸酯树脂。

1. 聚氰酸酯树脂聚氰酸酯树脂是一种聚合物，由异氰酸酯与多元醇反应得到。

它具有良好的耐热性、耐化学品性和机械性能，广泛应用于涂料、粘合剂和弹性体等领域。

聚氰酸酯树脂还可以通过改变反应物的种类和比例来调控其性能，例如引入含硅骨架的聚氰酸酯树脂可以提高其耐候性和耐磨性。

2. 聚氰酸酯弹性体聚氰酸酯弹性体是一种具有高强度、高弹性和耐磨性的材料。

它可以通过调节聚氰酸酯与多元醇的比例和选择适当的链延长剂来控制其硬度和弹性模量。

聚氰酸酯弹性体广泛应用于汽车零部件、工程机械和运动器材等领域，以满足不同应用的要求。

3. 氰酸酯光固化树脂氰酸酯光固化树脂是一种特殊的氰酸酯树脂，它可以在紫外线或可见光的作用下快速固化。

氰酸酯光固化树脂具有固化速度快、成膜性好和耐化学品性能优异的特点。

它广泛应用于涂料、胶粘剂、3D 打印和光学材料等领域，为这些领域的发展提供了新的可能性。

4. 氰酸酯复合材料氰酸酯复合材料是将氰酸酯树脂与其他材料（如玻璃纤维、碳纤维等）进行复合加工而成的材料。

氰酸酯树脂作为基体，可以增强复合材料的强度、刚度和耐热性。

氰酸酯复合材料广泛应用于航空航天、汽车和体育器材等领域，为这些领域提供了轻量化和高性能的解决方案。

总结：氰酸酯树脂种类繁多，每种类型都具有不同的化学结构和性能特点，适用于不同的应用领域。

聚氰酸酯树脂具有良好的耐热性和耐化学品性能；聚氰酸酯弹性体具有高强度和高弹性；氰酸酯光固化树脂具有快速固化和优异的耐化学品性能；氰酸酯复合材料具有轻量化和高性能。

通过了解和研究不同类型的氰酸酯树脂，可以更好地满足不同领域的需求，推动材料科学的发展和应用创新。

氰酸酯树脂的性质及其应用摘要：介绍了氰酸酯树脂的性能、反应特性，重点综述了氰酸酯树脂基复合材料在机舱潜艇防火结构及卫星结构和空间光学系统结构等方面的应用情况及发展前景。

关键词：氰酸酯树脂性质应用树脂基复合材料也称纤维增强塑料，是技术比较成熟且应用最为广泛的一类复合材料。

这种材料是用短切的或连续纤维及其织物增强热固性或热塑性树脂基体，经复合而成。

以玻璃纤维作为增强相的树脂基复合材料在世界范围内已形成了产业，在我国不科学地俗称为玻璃钢。

自20世纪70年代后相继开发了一批如碳纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维、硼纤维、芳纶纤维、高密度聚乙烯纤维等高性能增强材料，并使用高性能树脂、金属与陶瓷为基体，制成先进复合材料(AdvaJlced Complosite Materi．als，简称AcM)。

这种先进复合材料具有比玻璃纤维复合材料更好的性能，是用于飞机、火箭、卫星、飞船等航空航天飞行器的理想材料。

如美国全部用碳纤维复合材料制成了8座商用飞机——里尔芳2100号；哥伦比亚号航天飞机用碳纤维／环氧树脂制作长18．2 m、宽4．6 m的主货舱门，用凯芙拉纤维／环氧树脂制造各种压力容器；用先进复合材料作为主承力结构制造了可载80人的波音一767大型客运飞机，不仅减轻了重量，还提高了飞机的各种飞行性能。

复合材料在这几个飞行器上的成功应用，表明了复合材料的良好性能和技术的成熟这对于复合材料在重要工程结构上的应用是一个极大的推动。

氰酸酯树脂是20世纪80年代开发出来的一类高性能树脂。

由于其具有优良的耐湿热性及介电性能，已被视为最有发展前途的新一代雷达天线罩用夹层复合材料的面板树脂材料。

研究表明，氰酸酯树脂的收缩率较低，介电损耗角正切值很低，仅为0．002～o．008，介电常数为2．8～3．2，具有优良的黏结性和良氰酸酯树脂面板夹层结构复合材料、面板及芯材的吸湿特性进行了研究，并且对其湿热处理前后面板、芯材及整体夹层材料的介电性能变化进行了研究，初步分析了其产生优良介电性能与耐湿热性的原因。