密闭空间用低发烟阻燃防霉抗菌预浸料及其应用制造技术

本发明专利技术提供一种适合于密闭空间用低发烟阻燃防霉抗菌预浸料的制备方法，属于材料制备领域，通过(1)预聚物的合成；(2)树脂胶液的配置；(3)浸料；三个制备过程，得到的材料可以有效在发生火灾时有较少有毒气体的材料来减少对人体的伤害，得到的一氧化碳、氟化氢、氮氧化物、二氧化硫、氰化氢等气体明显减少，而且具有良好的抑菌效果。

Low smoke, flame retardant, mildew proof and antibacterial prepreg for confined space and its application

【技术实现步骤摘要】
密闭空间用低发烟阻燃防霉抗菌预浸料及其应用
本专利技术涉及一种适合于密闭空间用低发烟阻燃防霉抗菌预浸料的制备方法，属于材料制备领域。
技术介绍
在密闭空间内，如地铁舱内、飞机舱内、高铁舱内的一些塑料制品容易在火灾中燃烧并产生有毒有害的气体，对人身安全有极大的危险性，这就需要研制出具有低发烟量的阻燃树脂体系。基于现有技术的问题，本专利技术提供一种适合于密闭空间用低发烟阻燃防霉抗菌预浸料的制备方法的特征是采用该预浸料成型的复合材料具有阻燃、防霉抗菌、低燃烧释放量，可以解决燃烧后的毒气对人体伤害的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决在密闭空间中发生火灾产生的有毒有害气体对人身有伤害的问题。用该预浸料制备的复合材料燃烧产物释放量满足HB7066—94《民用飞机机舱内非金属材料燃烧产生毒性气体测试方法》和《民用飞机机舱内非金属材料烟密度试验方法》要求的各项指标，并且毒气释放量远低于该指标，其有害气体含量分别为：一氧化碳24ppm、氟化氢0ppm、氯化氢0ppm、氮氧化物1ppm、二氧化硫1ppm、氰化氢0ppm；该复合材料还通过了垂直燃烧实验、水平燃烧实验、45度倾斜燃烧试验；抗霉菌能力达到0级，抗菌率大于99％。低发烟阻燃防霉抗菌预浸料的制备过程包括预聚物的合成、树脂胶液的配置、浸料三部分，预聚物是由改性酚醛树脂、三嗪环改性的热固性树脂与反应型硅磷化合物共聚而成。然后按照一定配比配置胶液，预聚体95份，固化剂2份，防霉抗菌剂3份。然后将树脂胶液用三辊研磨机研磨，采用两步法，先浸胶膜，再浸料，涂胶温度85-95℃，树脂含量控制在33-37％，面密度为200g/平方米，幅宽1mm，控制料厚度为0.198-0.202mm。本专利技术是通过以下工艺实现的：一种适合于密闭空间用低发烟阻燃防霉抗菌预浸料的制备方法，由以下步骤组成：(1)预聚物的合成：其具体过程如下：将改性酚醛树脂和三嗪环改性热固性树脂按照0.5-3:1的质量比加入到反应釜中，80-250℃搅拌至熔融，加入反应型硅磷氮复合阻燃剂，在100-200℃预聚，生成树脂预聚物；(2)树脂胶液的配置：将树脂胶液用三辊研磨机研磨，研磨3遍以上，放入分胶盘中，并置于70-80℃烘箱待用。(3)浸料：利用热熔预浸机浸料，采用两步法，先浸胶膜，再加入碳纤维或玻璃纤维等纤维进行浸料，涂胶温度85-95℃，树脂含量控制在33-37％，面密度为200g/平方米，幅宽1mm，控制料厚度为0.198-0.202mm。所述的步骤(1)中反应型硅磷氮复合阻燃剂是通过三聚氰胺正磷酸盐、双三聚氰胺正磷酸盐、三聚氰胺焦磷酸盐、三聚氰胺多磷酸盐、三聚氰胺次磷酸盐、聚磷酸铵基膨胀阻燃剂、间苯二酚螺环磷酸酯与烷基硅氧烷按照质量比1:1反应生成得到的硅磷氮化合物中的一种或几种混合。所述步骤(2)中的树脂胶液由以下组分组成：预聚体95份、固化剂2份、防霉抗菌剂3份，所述固化剂为胺类固化剂包括间苯二胺、苯二甲胺、二氨基二苯甲烷、二氨基二苯砜、双腈胺、苄基二甲胺、2,4-二胺基甲苯、2-甲基咪唑、2-乙基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑中的一种，防霉抗菌剂为噻唑啉酮类化合物，包括5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、5,6-二氯苯并噁唑酮中的一种或几种混合。所述的改性酚醛树脂，包括环氧改性酚醛树脂、氰基改性酚醛树脂、聚酰胺改性酚醛树脂、有机硅改性酚醛树脂、改性新酚醛树脂、硼改性酚醛树脂中的一种或几种。所述的三嗪环改性的热固性树脂，包括三嗪环改性环氧、三嗪环改性双马来酰亚胺树脂、三嗪环改性有机硅树脂、三嗪环改性氰基树脂、三嗪环改性聚酰亚胺树脂中的一种或几种。本专利技术所制备的材料用于在密闭空间内使用，地铁舱内、飞机舱内、高铁舱内使用的纤维增强复合材料产品中，所述的纤维增强复合材料为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、硼纤维、玄武岩纤维，连续纤维毡或非连续纤维毡中的一种。本专利技术的有益效果(1)本专利技术提供了一种可以在发生火灾时有较少有毒气体的材料来减少对人体的伤害。(2)本专利技术所制得的材料对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念球菌、表皮葡萄球菌、藤黄微球菌、变异微球菌有较好的抑菌效果。具体实施方式实施例1低发烟阻燃防霉抗菌预浸料的制备过程包括预聚物的合成、树脂胶液的配置、浸料三部分，步骤一：预聚物的合成，其具体过程如下：将改性酚醛树脂和三嗪环改性热固性树脂按照0.5-3:1的质量比加入到反应釜中，80-250℃搅拌至熔融，加入反应型硅磷氮复合阻燃剂，在100-200℃预聚，生成树脂预聚物；步骤二：将树脂胶液用三辊研磨机研磨，采用两步法，先浸胶膜，再浸料，涂胶温度85-95℃，树脂含量控制在33-37％，面密度为200g/平方米，幅宽1mm，控制料厚度为0.198-0.202mm；用该预浸料制作的纤维增强复合材料的燃烧产物。实施例2本实施方式与具体实施方式一不同的是：在预聚物中加入3份5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和5,6-二氯苯并噁唑酮复合防霉抗菌剂，不加入反应型硅磷氮复合阻燃剂其余同实施例1。用该胶液制备的纤维增强复合材料抗霉菌能力达到0级，抗菌率为99％。实施例3本实施方式与具体实施方式一不同的是：在纤维增强复合材料表面涂敷上一层含有3份防霉抗菌剂的有机硅涂料，不加入反应型硅磷氮复合阻燃剂，待固化后进行燃烧产物实验。对实施例1-3所制备的产品进行燃烧测试，按照HB5469-1991《民用飞机机舱内非金属材料燃烧试验方法》，即垂直燃烧12s点火垂直燃烧试验，试验时材料自熄，平均烧焦长度30mm，无滴落物；水平燃烧要求试验时材料平均火焰蔓延速率0mm/min；45°燃烧平均续燃时间0s，平均阴燃时间0s，火焰未穿透试样。结果见表1表1将实施例1-3所制得的材料进行检测大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念球菌、表皮葡萄球菌、藤黄微球菌、变异微球菌的抗菌率。具体见表2。表2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适合于密闭空间用低发烟阻燃防霉抗菌预浸料的制备方法，其特征在于，由以下步骤组成：/n(1)预聚物的合成：其具体过程如下：将改性酚醛树脂和三嗪环改性热固性树脂按照0.5-3:1的质量比加入到反应釜中，80-250℃搅拌至熔融，加入反应型硅磷氮复合阻燃剂，在100-200℃预聚，生成树脂预聚体；/n(2)树脂胶液的配置：将树脂胶液用三辊研磨机研磨，研磨3遍以上，放入分胶盘中，并置于70-80℃烘箱待用；/n(3)浸料：利用热熔预浸机浸料，采用两步法，先浸胶膜，再加入碳纤维或玻璃纤维等纤维进行浸料，涂胶温度85-95℃，树脂含量控制在33-37％，面密度为200g/平方米，幅宽1mm，控制料厚度为0.198-0.202mm。/n

【技术特征摘要】
1.一种适合于密闭空间用低发烟阻燃防霉抗菌预浸料的制备方法，其特征在于，由以下步骤组成：
(1)预聚物的合成：其具体过程如下：将改性酚醛树脂和三嗪环改性热固性树脂按照0.5-3:1的质量比加入到反应釜中，80-250℃搅拌至熔融，加入反应型硅磷氮复合阻燃剂，在100-200℃预聚，生成树脂预聚体；
(2)树脂胶液的配置：将树脂胶液用三辊研磨机研磨，研磨3遍以上，放入分胶盘中，并置于70-80℃烘箱待用；
(3)浸料：利用热熔预浸机浸料，采用两步法，先浸胶膜，再加入碳纤维或玻璃纤维等纤维进行浸料，涂胶温度85-95℃，树脂含量控制在33-37％，面密度为200g/平方米，幅宽1mm，控制料厚度为0.198-0.202mm。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中反应型硅磷氮复合阻燃剂是通过三聚氰胺正磷酸盐、双三聚氰胺正磷酸盐、三聚氰胺焦磷酸盐、三聚氰胺多磷酸盐、三聚氰胺次磷酸盐、聚磷酸铵基膨胀阻燃剂、间苯二酚螺环磷酸酯与烷基硅氧烷按照质量比1:1反应生成得到的硅磷氮化合物中的一种或几种混合。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓丹，王冠辉，隋岩，肖琳，刘诚，王玮，丁超，
申请(专利权)人：井冈山大学，
类型：发明
国别省市：江西;36