热固性树脂改性氰酸酯塑料的优化方案

用EP、BMI或BMI/EP、UP和DAP等热固性树脂都可与CE共聚或共混组成改性CE，可调节其交联度，提高韧性。下面简单介绍常用的改性CE塑料。

1.EP/CE合金

EP/CE合金是共聚改性塑料，由双酚A型氰酸酯（BCE）和E-51或F-644等酚醛环氧树脂共聚而成。它可保持BCE的耐热性及介电性，且可提高力学性能和韧性，降低固化温度，延正储存期，室温下可保存3个月。此外，改性树脂与PF、UP相容性好，对碳纤维，芳纶纤维、石英纤维的浸渍性及粘接性好，故可配制高性能增强塑料。它具有较高的耐热性、耐湿性、层间剪切强度和弯曲强度，可制作航空、航天等产品中的高性能结构件。其模压工艺条件：预热130℃×15min；加压压力为0.7MPa，固化工艺130℃×2h+150℃×2h+180℃×2h+200℃×2h；缓冷至室温脱模，再进行220℃×10min的后处理。其有关性能见表11-229和表11-230。

表11-229 EP/CE共聚固化物的性能

表11-230 EP（E-51）/BCE增强塑料的性能

注：E-51与BCE的摩尔比为30∶70。

2.双马来酰亚胺/氰酸酯共聚合金

该合金是BMI与BCE共混后在低温下共聚反应制得的共聚物，又称BT树脂。根据不同聚合度，预聚物可制成各种形态，如结晶态加热熔化，粘度低，可用于注塑、浸渍；液体BT可常温注塑或作涂料底层，半固态BT用于热熔融工序的预浸脱气料；固态BT可作成型材料和干式浸渍树脂等。BT树脂的品种很多，三菱瓦斯公司BT树脂的特性见表11-231。

表11-231 三菱瓦斯公司BT树脂特性

BT树脂的基本性能如下：(www.xing528.com)

1）耐热性好，其玻璃化温度为250～280℃，线胀系数小，约为1.1×10^-5K^-1。

2）绝缘性好，介电性能优良。其介电常数为4.2，介质损耗因数为9×10^-3，吸湿后表面电阻率为10¹⁴Ω，比EP树脂及其玻璃纤维层压板的电性能都好。其金属离子迁移性小，可作高性能印制电路板，如高速计算机多层印制板、高频率印制板、耐高温H级和C级绝缘材料、大型电动机线圈绝缘材料和保护材料等。

3）耐磨性好，能耗少。如用石墨填充料和有机锡催化剂配制的改性BT树脂（BT4684），其注射制品的[pv]值>6000MPa·cm/min，优于CFPF（4500MPa·cm/min）和PI（3000MPa·cm/min）的；[pv]值时的摩擦面温度为160℃，低于CFPF（300℃）和PI（204℃）的；摩擦因数为0.03，小于CFPF（0.09）和PI（0.82）的。

4）BT树脂可溶于多种溶剂，它无毒，加工性优良，且与EP和DAP等树脂相容性好，可配制成各种改性BT树脂。例如，EP/BT可配制成耐热、固化温度低、固化速度快的BT树脂，用BT作EP的改性剂又可提高EP的耐热性及介电性能；又如，用DAP改性BT可提高耐湿性，用金属粉作BT的固化催化剂，可作简易冶炼工具材料。

5）BT树脂伸长率小，抗冲击性差，树脂固化物强度较低，拉伸强度为4.78～6.66MPa，伸长率为1.27%～2.10%，拉伸模量为379～432MPa，故常用橡胶或热塑性塑料作增韧改性剂，或用碳纤维作增强材料配制成复合材料，用作飞机上耐高温、抗冲击的结构材料。

3.BMI/EP/CE三元改性合金

前面介绍的两种改性方法各有缺点，如EP/BCE会降低BCE的耐热性、耐蚀性和模量；BMI/BCE增韧效果小，工艺性差。而三元改性合金可生成三元互穿网络结构（IPN），可显著改善韧性和工艺性。而且合金的性能与聚合工艺、配方关系较大，常用其与玻璃纤维等增强材料配制成复合材料。

（1）三元合金固化物的特性 主要包括以下几个方面：

1）当BCE含量为50%（质量分数）、EP（E-51）含量为20%（质量分数）、BMI含量为30%（质量分数）时，合金综合性能好，冲击强度为12.3kJ/cm²，热变形温度为240℃，弯曲强度为118MPa。

2）介电性能优良。按上述配比配制的合金，其介电常数为2.25（25℃），介质损耗因数<10^-4，且对频率、温度和湿度变化不敏感，符合高透波材料的要求。其高温下介电性能稳定，可作高透波电子电气制品，如高速计算机的印制板、航空电子对抗机的天线罩和雷达罩等。

3）该配方合金吸水性小，水煮300h后的吸水率为1.85%，可耐质量分数20%的NaOH和H₂SO₄，在其中浸泡20天，质量损失率分别为2.8%和1.75%。

（2）增强合金的性能用E-玻璃布增强的塑料具有较佳的综合力学性能，层压板的层间剪切强度（44.6MPa）、冲击强度（270kJ/m²）、拉伸强度（359MPa）均优于BCE的。其介电常数为3.7（10GHz），介质损耗因数为0.0138（10GHz），成型工艺性好，成型压力小，制品表面平整光滑，空隙率低，无缺陷，翘曲小，可作高性能印制板和先进战斗机的雷达天线罩。