一种新型阻燃复合固体材料制造技术

本发明专利技术涉及一种新型阻燃复合固体材料，组成合理，各组成分之间相容性好，由此制备得到了新型阻燃复合固体材料，具有良好的力学性能、粘接性能、耐热性能，特别具有优异的阻燃性能，满足新型阻燃复合固体材料的发展应用。本发明专利技术公开的制备方法中原料来源广泛，制备过程简单可控，只需常规操作，易于产业化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于新型复合材料
，具体涉及一种新型阻燃复合固体材料。
技术介绍
固体胶棒的开发和研制首先始于国外，至今已有七十余年的历史。最初的固体胶 棒研制是液态型胶粘剂的固体化，就是让胶粘剂以固态形式使用。随着研宄的不断深入和 发展，用作粘接的胶粘剂也在不断更新换代。经过几十年的发展，国外固体胶棒的研宄和应 用技术已经比较成熟，一些公司已有多种牌号的固体胶产品供应。 所谓高分子通常指由千万个小分子化合物以化学键联结而成的大分子化合物。 通用高分子材料分为塑料、橡胶、纤维、粘合剂、涂料等5大类。复合材料是由金属材料、陶 瓷材料或高分子材料等两种或两种以上的材料经过复合工艺而制备的多相材料，各种材料 在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各 种不同的要求。复合材料由连续相的基体和被基体包容的相增强体组成。复合材料使用的 历史可以追溯到古代。从古至今沿用的稻草或麦秸增强粘土和已使用上百年的钢筋混凝土 均由两种材料复合而成。现代高科技的发展离不开复合材料，复合材料对现代科学技术的 发展，有着十分重要的作用。复合材料的研宄深度和应用广度及其生产发展的速度和规模， 已成为衡量一个国家科学技术先进水平的重要标志之一。 复合材料主要可分为结构复合材料和功能复合材料两大类。功能复合材料一般由 功能体组元和基体组元组成，基体不仅起到构成整体的作用，而且能产生协同或加强功能 的作用。功能复合材料是指除机械性能以外而提供其他物理性能的复合材料。如：导电、超 导、半导、磁性、压电、阻尼、吸波、透波、磨擦、屏蔽、阻燃、防热、吸声、隔热等凸显某一功能。 统称为功能复合材料。功能复合材料主要由功能体和增强体及基体组成。功能体可由一种 或以上功能材料组成。多元功能体的复合材料可以具有多种功能。同时，还有可能由于复 合效应而产生新的功能。多功能复合材料是功能复合材料的发展方向。 目前市售的固体材料大多采用高分子材料PVA和PVP为粘料，其生产成本低而具 固体胶棒的性能（粘接性、保湿性、赋型性、涂布有较好的市场竞争力。但是这些固体胶棒 还是普遍存在易变质、不耐热、抹性能差、保湿性差、易燃的功能缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种新型阻燃复合固体材料，其具有优异的粘接性能，特别 是阻燃性能优异。 为达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案是：一种新型阻燃复合固体材料，由 有机无机复合物模压后制成；所述有机无机复合物由质量比为100 : (7~12) : (15~ 18) : (18 ~22) : (26 ~35) : (18 ~20) : (15 ~18) : (6 ~10) : (10 ~12) :(0.5~0.8)的聚二甲基硅氧烷、硫氰基-1- (2-氨基苯基）乙酮、2-丙烯酰胺基-2-甲 基丙磺酸、氰酸酯树脂预聚物、环氧树脂预聚物、硅溶胶、三甲基硅氧基硅酸酯、1，3, 5-三缩 水甘油-S-三嗪三酮、丁二酸酐、六水合硝酸锌为原料制得； 所述聚二甲基硅氧烷的分子量为3000~5000 ; 所述氰酸酯树脂预聚物分子量为2800~3600 ; 所述环氧树脂预聚物分子量为6800~8500。 本专利技术中，氰酸酯树脂为双酚A型氰酸酯树脂，粘接好，反应性好；环氧树脂为四 官能团环氧树脂，比如AG-80或者JD-919,耐热性较好，反应性强，稳定性好。 本专利技术中，硅溶胶的固含量为25~30% ;二氧化硅的粒径为100~230纳米；六水 合硝酸锌的粒径为200~330纳米。硅溶胶不仅利于体系的分散，增加固体粘接材料的常 温粘接性，与六水合硝酸锌协同，在燃烧产生高温的时候还能吸收热量，防止粘接失效，同 时增加体系各有机组分的反应性，提高固体粘接材料的综合性能。 优选的，所述有机无机复合物由质量比为100 : (9~10) : 17 : (20~ 21) : (29 ~32) : (18 ~20) : (17 ~18) : (7 ~8) : (10 ~12) : (0· 5 ~0· 6) 的聚二甲基硅氧烷、硫氰基-1- (2-氨基苯基）乙酮、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、氰酸 酯树脂预聚物、环氧树脂预聚物、硅溶胶、三甲基硅氧基硅酸酯、1，3, 5-三缩水甘油-S-三 嗪三酮、丁二酸酐、六水合硝酸锌为原料制得。 本专利技术中，有机物体系为固体粘接材料的主要粘接成分，同时也是体系耐热阻 燃的关键组分；聚二甲基硅氧烷的分子量为3000~5000,氰酸酯树脂预聚物分子量为 2800~3600,环氧树脂预聚物分子量为6800~8500,分子量对于固体粘接材料表现的粘接 力有重要影响，特别关系到固体粘接材料的固化后在燃烧环境下的粘接性；分子量太低则 成膜物质干燥速度较慢，高了树脂体系相容性不佳。本专利技术的有机物体系不仅在常温下具 有有效固化的功能，而且高温时不会熔化导致粘接失效，特别是固化后的粘接材料在燃烧 环境下不会受热失效，具有良好的阻燃效果。 本专利技术中，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、三甲基硅氧基硅酸酯、1，3, 5-三缩水甘 油-S-三嗪三酮为反应性良好的有机物，这些有机物能通过空间位阻稳定作用使各个组分 稳定分散，达到较好的相容效果；在制备粘接材料的反应过程中，能将各组分串联，形成韧 性好、有一定交联密度的固体产品。 本专利技术中，将氰酸酯树脂单体于105°C反应10~15分钟，得到氰酸酯树脂预聚物； 将环氧树脂单体于160°C反应35~40分钟，得到环氧树脂预聚物。 将有机无机复合物置入模具中，模压(压力为0. 2~0. 3MPa)，即得到阻燃固体粘 接材料；优选的，模压温度为50 °C。 由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点： 1.本专利技术利用的有机无机复合物组成合理，各组成分之间相容性好，由此制备得到了 新型阻燃复合固体材料，具有良好的力学性能、粘接性能、耐热性能，特别具有优异的阻燃 性能，满足新型阻燃复合固体材料的发展应用。 2.本专利技术公开的新型阻燃复合固体材料在受热和燃烧时可以形成更致密的保护 层，达到优异的热氧屏蔽效应，从而赋予固体粘接材料优异的耐热性和阻燃性，同时力学性 能、粘接性能良好；克服了现有技术填料阻燃剂带来的粘接下降以及反应型阻燃剂带来的 力学性能下降、耐热下降的难题。 3.本专利技术公开的制备新型阻燃复合固体材料原料中，原料简单易得，无需现有技 术的复杂反应，制备的新型阻燃复合固体材料具有优异的粘接性能，常温下部分有机物固 化充分，固化效果好，将诸如氰酸酯、环氧树脂等耐热化合物链段缠结、包裹于高分子链段 内，在受热时，硅溶胶以及六水合硝酸锌缓慢失水，催化有机物(氰酸酯、环氧树脂）进一步 反应，形成稳定的结构，从而进一步增加了体系的阻燃性，同时保证高温粘接稳定性，取得 了意想不到的效果。【具体实施方式】 下面结合实施例对本专利技术作进一步描述： 实施例一 将双酚A型氰酸酯树脂单体于105°C反应10分钟，得到氰酸酯树脂预聚物（分子量为 2800~3200);将环氧树脂AG-80单体于160°C反应35分钟，得到环氧树脂预聚物（分子 量为6800~7500);将19g硅溶胶（固含量为28% ;二氧化硅的粒径为100~160纳米)、17g 三甲基硅氧基硅酸酯、7g本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型阻燃复合固体材料，其特征在于：由有机无机复合物模压制成；所述有机无机复合物由质量比为100∶(7～12)∶(15～18)∶(18～22)∶(26～35) ∶(18～20)∶(15～18) ∶(6～10) ∶(10～12) ∶(0.5～0.8)的聚二甲基硅氧烷、硫氰基‑1‑（2‑氨基苯基）乙酮、2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸、氰酸酯树脂预聚物、环氧树脂预聚物、硅溶胶、三甲基硅氧基硅酸酯、1,3,5‑三缩水甘油‑S‑三嗪三酮、丁二酸酐、六水合硝酸锌为原料制得；所述聚二甲基硅氧烷的分子量为3000～5000；所述氰酸酯树脂预聚物分子量为2800～3600；所述环氧树脂预聚物分子量为6800～8500。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：戴晓宸，
申请(专利权)人：苏州云舒新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32