一种阻燃高韧性酚醛树脂防腐采光板及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种阻燃高韧性酚醛树脂防腐采光板，包括玻璃纤维预织件和阻燃酚醛树脂以及直接帖附于玻璃纤维预织件外表面的PET薄膜。此外，本发明专利技术还公开了一种阻燃高韧性酚醛树脂防腐采光板的制备方法包括玻璃纤维预织件制造、阻燃酚醛树脂制备和阻燃高韧性酚醛树脂防腐采光板的制备。本发明专利技术制备出高韧性的酚醛树脂，同时改性酚醛树脂，应用低成本的真空辅助、拉挤成型等工艺以及采光板构件制造技术，实现碳纳米管或纳米碳纤维与连续纤维的协同作用，改善阻燃高韧性酚醛树脂复合材料中纤维与酚醛树脂基体的界面结合，达到进一步提高碳低成本制造的阻燃高韧性酚醛树脂防腐采光板的性能，降低成本。

Flame retardant and high toughness phenolic resin anticorrosive lighting board and preparation method thereof

The invention discloses a flame retardant and high toughness phenolic resin anticorrosive lighting board, which comprises a glass fiber preform and a flame retardant phenolic resin and a PET film which is directly attached to the outer surface of the glass fiber preform. In addition, the invention also discloses a preparation method of flame retardant high toughness phenolic resin anticorrosive lighting plate which comprises a glass fiber fabric manufacturing, pre flame retardant phenolic resin and preparation of flame retardant high toughness phenolic resin anticorrosive plate preparation. The preparation of phenolic resin with high toughness, and modified phenolic resin, application of low cost vacuum assisted, pultrusion process and plate component manufacturing technology, realize the synergistic effect of carbon nanotubes or nanofibers and continuous fiber, improve the combination of fiber and phenolic resin matrix of flame retardant high toughness phenolic resin composite in the material interface, to further improve the performance of carbon low cost manufacture of flame retardant high toughness phenolic resin anticorrosive lighting plate, reduce the cost.

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃高韧性酚醛树脂防腐采光板及其制备方法
本专利技术涉及防腐采光板，特别是涉及一种阻燃高韧性酚醛树脂防腐采光板及其制备方法。
技术介绍
工业的快速发展给社会带来了越来越多的问题，如能源匮乏、环境污染等。减少燃料消耗和降低对环境的污染已成为社会可持续发展急需解决的关键问题。实现材料的轻量化，是节省能源的最有效的途径之一，也是制造商所追求的重要目标。纤维复合材料的应用，不仅可以实现材料的轻量化，也可以实现材料的功能化。许多发达国家已将碳纤维复合材料用作大型飞机机体的主要结构件，并已在汽车、能源、建筑、船舶等行业，不断开拓这类材料的新用途。酚醛树脂由于有着良好阻燃性、绝缘性、粘结性和化学稳定性，作为纤维增强复合材料的树脂基体具有广泛的应用。随着纤维增强复合材料的应用不断发展和推广，特别是作为化工轻量化的关键材料，不仅要满足大批量生产、低成本的要求，还要求纤维增强复合材料具有优异的综合性能，如良好的抗冲击性能和阻燃性能等，这就要求树脂基体具有良好的韧性。但未经改性的酚醛树脂因其脆性过大而限制了其在某些特定领域(例如采光板)的应用。因此，近年来越来越多的人关于如何提高酚醛树脂的综合性能，以进一步扩大其应用范围。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种低成本制造的阻燃高韧性酚醛树脂防腐采光板，并且本专利技术还提供了该阻燃高韧性酚醛树脂防腐采光板的制备方法。为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：根据本专利技术，提供一种阻燃高韧性酚醛树脂防腐采光板，包括玻璃纤维预织件和阻燃酚醛树脂，其中玻璃纤维预织件层间包含纳米碳纤维或碳纳米管，阻燃酚醛树脂浸渍在玻璃纤维预织件内；以及直接贴附于玻璃纤维预织件外表面的PET薄膜。进一步地，所述纳米碳纤维使用缝纫技术缝合至玻璃纤维预织件层间。进一步地，所述纳米碳纤维直径为100-200nm。进一步地，所述碳纳米管管径为20-30nm。根据本专利技术，提供一种制备如上所述的阻燃高韧性酚醛树脂防腐采光板的方法，包括玻璃纤维预织件制造、阻燃酚醛树脂制备和阻燃高韧性酚醛树脂防腐采光板的制备。进一步地，所述玻璃纤维预织件制造包括以下步骤：1)将玻璃纤维毡按照结构设计进行层铺；2)在连续玻璃纤维毡层铺过程中，引入具有增强作用的单向纤维布以间隔铺层方式加入连续层铺的玻璃纤维毡中；3)运用缝纫技术，将纳米碳纤维或碳纳米管缝合在多层玻璃纤维毡层间，制得玻璃纤维预织件。进一步地，所述阻燃酚醛树脂由以下组分组成：500kg酚醛树脂，200kg表面处理过的氢氧化铝阻燃剂、1kg紫外线吸收剂、20kg色浆，4kg固化剂和2kg促进剂。进一步地，所述阻燃酚醛树脂制备包括以下步骤：1)用界面偶联剂进行氢氧化铝阻燃剂的表面处理：将界面偶联剂KH550溶于的乙醇中，然后将氢氧化铝阻燃剂溶于界面偶联剂溶液中，搅拌均匀后，蒸馏出乙醇溶剂，制得表面处理过的氢氧化铝阻燃剂；2)在酚醛树脂中，加入表面处理过的氢氧化铝阻燃剂、紫外线吸收剂和色浆，搅拌均匀，然后添加固化剂、促进剂进行二次搅拌，混合均匀制得所述阻燃酚醛树脂。进一步地，步骤1)中处理500kg氢氧化铝阻燃剂需要将5kg界面偶联剂KH550溶于1000L的乙醇中。进一步地，所述阻燃高韧性酚醛树脂防腐采光板的制备包括以下步骤：1)将阻燃酚醛树脂通过输送泵输送到PET薄膜上，再将玻璃纤维预织件放置在阻燃酚醛树脂中进行浸透，其中玻璃纤维预织件下表面与PET薄膜接触；2)阻燃酚醛树脂完全浸透玻璃纤维预织件后，压延区内在玻璃纤维预织件上表面压附PET薄膜，形成半成品；3)然后将步骤2)中的半成品放入加温成型区的弯曲模具内，进行高温拉挤成型，形成弯曲的半成品；4)在产品出口处通过上下耦合式胶辊牵引机，将弯曲的半成品拉出，并在经过牵引机上下位置的冷风机循环管道，进行冷却；最后对弯曲的半成品长度进行裁切，从而制得阻燃高韧性酚醛树脂防腐采光板。本专利技术的有益效果是：1.本专利技术酚醛树脂的增韧阻燃改性：本专利技术研究增韧体系的增韧机制，控制增韧剂碳纳米管或纳米碳纤维的直径大小、多分散性、界面强度以及相容性等系列因素；研究了不同阻燃剂在酚醛树脂中的阻燃机理与行为以及复合阻燃剂的协同阻燃效应。2)本专利技术制备低粘度酚醛树脂及其固化反应动力学行为研究采用不同型号的聚乙烯醇制成10％的水溶液，以不同的量与酚醛树脂混合，研究该类体系的固化反应机理和反应动力学，根据快速固化反应机理，优化改性剂的结构。本专利技术一方面通过作为增韧剂的碳纳米管或纳米碳纤维引入酚醛树脂中，控制碳纳米管或纳米碳纤维的直径大小、多分散性、界面强度以及相容性等系列因素，制备出高韧性的酚醛树脂。同时改性酚醛树脂，应用低成本的真空辅助、拉挤成型等工艺以及采光板构件制造技术，实现碳纳米管或纳米碳纤维与连续纤维的协同作用，改善阻燃高韧性酚醛树脂复合材料中纤维与酚醛树脂基体的界面结合，达到进一步提高碳低成本制造的阻燃高韧性酚醛树脂防腐采光板的性能，降低成本。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面的实施例对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1本实施例的一种阻燃高韧性酚醛树脂防腐采光板，包括玻璃纤维预织件、阻燃酚醛树脂以及直接帖附于玻璃纤维预织件外表面的PET薄膜。其中玻璃纤维预织件层间包含直径为100-200nm的纳米碳纤维，纳米碳纤维使用缝纫技术缝合至玻璃纤维预织件层间。阻燃酚醛树脂浸渍在玻璃纤维预织件。本专利技术的阻燃高韧性酚醛树脂防腐采光板的制备方法包括玻璃纤维预织件制造、阻燃酚醛树脂制备和阻燃高韧性酚醛树脂防腐采光板的制备。玻璃纤维预织件制造包括以下步骤：1)将玻璃纤维毡按照结构设计进行层铺；2)在连续玻璃纤维毡层铺过程中，引入具有增强作用的单向纤维布以间隔铺层方式加入连续层铺的玻璃纤维毡中；3)根据缝合复合材料原理，运用缝纫技术，将纳米碳纤维缝合在多层玻璃纤维毡层间，制得玻璃纤维预织件。阻燃酚醛树脂通过以下步骤制得：1)用界面偶联剂进行氢氧化铝阻燃剂的表面处理：将5kg界面偶联剂KH550溶于的1000L乙醇中，然后将500kg氢氧化铝阻燃剂溶于界面偶联剂溶液中，搅拌均匀后，蒸馏出乙醇溶剂，制得表面处理过的氢氧化铝阻燃剂；2)在500kg酚醛树脂中，加入200kg表面处理过的氢氧化铝阻燃剂、1kg紫外线吸收剂和20kg色浆，搅拌均匀。然后添加4kg固化剂、2kg促进剂进行二次搅拌，混合均匀制得阻燃酚醛树脂。阻燃高韧性酚醛树脂防腐采光板的制备包括以下步骤：1)在生产线的含浸区内，将阻燃酚醛树脂通过输送泵输送到PET薄膜上，再将玻璃纤维预织件放置在阻燃酚醛树脂中进行浸透，其中玻璃纤维预织件下表面与PET薄膜接触；2)阻燃酚醛树脂完全浸透玻璃纤维预织件后，压延区内在玻璃纤维预织件上表面压附PET薄膜，形成半成品；3)生产线的加温成型区内设置有10米长的反向弯曲模具，反向弯曲模具用于使产品成型后起到自然弯曲弧度的效果，然后将步骤2)中的半成品放入加温成型区的反向弯曲模具内，进行高温拉挤成型，形成弯曲的半成品；4)生产线的牵引区内，产品出口处通过上下耦合式胶辊牵引机，将弯曲的半成品拉出，并在经过牵引机上下位置的冷风机循环管道，进行冷却；最后将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阻燃高韧性酚醛树脂防腐采光板，其特征在于，包括玻璃纤维预织件和阻燃酚醛树脂，其中玻璃纤维预织件层间包含纳米碳纤维或碳纳米管，阻燃酚醛树脂浸渍在玻璃纤维预织件内；以及直接贴附于玻璃纤维预织件外表面的PET薄膜。

【技术特征摘要】
1.一种阻燃高韧性酚醛树脂防腐采光板，其特征在于，包括玻璃纤维预织件和阻燃酚醛树脂，其中玻璃纤维预织件层间包含纳米碳纤维或碳纳米管，阻燃酚醛树脂浸渍在玻璃纤维预织件内；以及直接贴附于玻璃纤维预织件外表面的PET薄膜。2.根据权利要求1所述的阻燃高韧性酚醛树脂防腐采光板，其特征在于，所述纳米碳纤维使用缝纫技术缝合至玻璃纤维预织件层间。3.根据权利要求1或2所述的阻燃高韧性酚醛树脂防腐采光板，其特征在于，所述纳米碳纤维直径为100-200nm。4.根据权利要求1所述的阻燃高韧性酚醛树脂防腐采光板，其特征在于，所述碳纳米管管径为20-30nm。5.一种制备如权利要求1-4中任一项所述的阻燃高韧性酚醛树脂防腐采光板的方法，其特征在于，包括玻璃纤维预织件制造、阻燃酚醛树脂制备和阻燃高韧性酚醛树脂防腐采光板的制备。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述玻璃纤维预织件制造包括以下步骤：1)将玻璃纤维毡按照结构设计进行层铺；2)在连续玻璃纤维毡层铺过程中，引入具有增强作用的单向纤维布以间隔铺层方式加入连续层铺的玻璃纤维毡中；3)运用缝纫技术，将纳米碳纤维或碳纳米管缝合在多层玻璃纤维毡层间，制得玻璃纤维预织件。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述阻燃酚醛树脂由以下组分组成：500kg酚醛树脂，200kg表面处理过的氢氧化铝阻燃剂、1kg紫外线吸收剂、20kg色浆，...

【专利技术属性】
技术研发人员：周小安，梅天诚，
申请(专利权)人：苏州振瑞昌材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32