耐高温硅树脂改性硼酚醛树脂-玻璃纤维层压板的制备与性能研究

摘要

以六甲基二硅氧烷、乙烯基三甲氧基硅烷和正硅酸乙酯为原料合成乙烯基硅树脂（VMTQ），对其结构进行表征。利用VMTQ作为耐高温填料对硼酚醛树脂（BPF）进行改性，采用模压工艺制备不同VMTQ含量的玻璃纤维布-乙烯基硅树脂/硼酚醛树脂（GF-VMTQ/BPF）层压板，探究VMTQ对BPF和GF-BPF的耐高温性、疏水性能、力学性能的影响。结果表明：VMTQ的加入提升了BPF的耐高温性能，3%VMTQ/BPF在1 200℃下静态烧蚀残留率达56.4%，相比纯BPF的28.8%提高95.8%;3%GF-VMTQ/BPF动态烧蚀3 min后质量烧蚀率降至0.002 2 g/s，相比GF-BPF的0.005 3 g/s降低58.5%；最高背温从纯GF-BPF的690.6℃降低至684.7℃。VMTQ的加入提高了VMTQ/BPF的初始分解温度和800℃下残炭率(R₈₀₀),3%VMTQ/BPF的初始分解温度为222.4℃，相比纯BPF的172.1℃提升了29.2%,R₈₀₀由39.7%提高至58.5%。VMTQ的加入提升了GF-BPF层压板的疏水性能和力学性能，3%GF-VMTQ/BPF的接触角由GF-BPF的111.2°提高至125.4°；冲击强度由GF-BPF的124.9kJ/m²提高至131.7 kJ/m²。制得的耐高温层压板有望在新能源汽车电池封装盒等领域得到应用。

关键词

硼酚醛树脂 / 硅树脂 / 玻璃纤维 / 层压板 / 耐高温