一种通过添加纳米颗粒材料提高航天器材料抗原子氧剥蚀的方法

摘要

本发明公开了一种通过添加纳米颗粒材料来提高航天器用聚合物和聚合物基复合材料抗原子氧剥蚀性能的方法，其按照比例，在反应釜中将聚合物或聚合物基复合材料的树脂基体、稀释剂和/或固化剂搅拌混合均匀，制得树脂溶液；再将经表面改性处理后的不与原子氧反应的纳米颗粒材料，在搅拌状态下加入到树脂溶液中，制得抗原子氧剥蚀复合材料溶液；将抗原子氧剥蚀复合材料溶液经成型工艺可制备出抗原子氧剥蚀的颗粒复合材料或者制备出抗原子氧剥蚀的纤维颗粒复合材料。本发明的复合材料通过原子氧效应试验表明，具有较好的抗原子氧剥蚀性能，从而较好地解决了航天器用高分子材料受原子氧剥蚀严重的问题，能够满足航天工程的使用要求。材料的整个制备过程采用常规的制备方法，具有很好的工程适用性，同时，使用这种材料也不会给航天器结构带来复杂化。

主权项

1、一种通过添加纳米颗粒材料来提高航天器用聚合物和聚合物基复合材料抗原子氧剥蚀性能的方法，其特征在于：按照比例，在反应釜中将聚合物或聚合物基复合材料的树脂基体、稀释剂和/或固化剂搅拌混合均匀，制得树脂溶液；再将经表面改性处理后的不与原子氧反应的纳米颗粒材料，在搅拌状态下加入到树脂溶液中，制得抗原子氧剥蚀复合材料溶液；将抗原子氧剥蚀复合材料溶液经成型工艺可制备出抗原子氧剥蚀的颗粒复合材料或者制备出抗原子氧剥蚀的纤维颗粒复合材料；所述的抗原子氧剥蚀的颗粒复合材料的组成以重量计为：(A)聚合物，用量为100份，该聚合物为环氧树脂或聚酰亚胺树脂或酚醛树脂或聚酰胺树脂或聚酯树脂或聚砜或聚醚醚酮或聚甲基丙烯酸甲酯；和(B)纳米颗粒材料，用量为2～35份，该纳米颗粒材料为不与原子氧反应的二氧化硅或三氧化二铝或氧化锆或氧化锡或氧化钛经表面改性处理后的材料，其粒径5～100纳米；所述的抗原子氧剥蚀的纤维颗粒复合材料的组成以重量计为：(A)聚合物基复合材料的树脂基体，用量为100份，该树脂基体为环氧树脂或聚酰亚胺树脂或酚醛树脂或聚酰胺树脂或聚酯树脂或聚砜或聚醚醚酮或聚甲基丙烯酸甲酯；和(B)纳米颗粒材料，用量为2～35份，该纳米颗粒材料为不与原子氧反应的二氧化硅或三氧化二铝或氧化锆或氧化锡或氧化钛经表面改性处理后的材料，其粒径5～100纳米；和(C)纤维材料：碳纤维或玻璃纤维。