【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】阻燃复合材料本专利技术涉及阻燃纤维增强复合材料及其预浸料。本专利技术还涉及阻燃夹心板。在各种工业部门中，将纤维增强树脂复合材料用于制造结构和装饰性部件是公知的。对于某些应用，由本领域已知的预浸料制造纤维增强树脂复合材料，所述预浸料包含用树脂预浸渍的纤维材料，并且树脂的量与纤维的量相匹配，从而使得在将多个预浸料层叠放入模具中并使树脂固化后(如果预浸料起初没有被完全浸渍，任选用树脂将纤维材料完全润湿)，以合适的纤维/树脂比形成单一的(unitrary)纤维增强复合材料模制成型作用，从而使所述材料具有所需的材料性质。当将复合材料用于集体运输应用(如，航空航天、火车、渡船等)的内部面板构造、特别是用于这些交通工具的内部时，对火、烟气和毒性的要求是必要的。历史上，已将诸如酚醛树脂、氰酸酯、片状模塑料(SMC)、修饰的乙烯酯和卤代环氧化物等复合材料用于这些应用。历史上，已将使用酚醛基树脂的预浸料在数十年中用于航空航天和公共交通应用中的内部面板。通常，当前用于客机的内部面板由夹心结构制成，该结构在蜂窝芯上使用纤维增强的酚醛树脂表面。芯厚度通常在3....
【技术保护点】
1.一种用于制造具有阻燃性能的纤维增强复合材料的预浸料，所述预浸料包含42至52重量％的环氧树脂基体体系和48至58重量％的纤维增强材料，每个重量％是基于所述预浸料的总重量，所述纤维增强材料至少部分地被所述环氧树脂基体体系浸渍；/n其中所述环氧树脂基体体系包含以下组分：/na.(i)和(ii)的混合物：(i)至少一种含环氧化物的树脂和(ii)至少一种用于固化所述至少一种含环氧化物的树脂的催化剂；和/nb.多种固体填料，所述固体填料用于为所述至少一种含环氧化物的树脂催化固化后形成的所述纤维增强复合材料提供阻燃性能，/n其中组分a与组分b的重量比为1.4∶1至1.86∶1。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171124 GB 1719564.51.一种用于制造具有阻燃性能的纤维增强复合材料的预浸料，所述预浸料包含42至52重量％的环氧树脂基体体系和48至58重量％的纤维增强材料，每个重量％是基于所述预浸料的总重量，所述纤维增强材料至少部分地被所述环氧树脂基体体系浸渍；
其中所述环氧树脂基体体系包含以下组分：
a.(i)和(ii)的混合物：(i)至少一种含环氧化物的树脂和(ii)至少一种用于固化所述至少一种含环氧化物的树脂的催化剂；和
b.多种固体填料，所述固体填料用于为所述至少一种含环氧化物的树脂催化固化后形成的所述纤维增强复合材料提供阻燃性能，
其中组分a与组分b的重量比为1.4∶1至1.86∶1。
2.根据权利要求1所述的预浸料，其中组分a与组分b的重量比为1.5：1至1.86：1。
3.根据权利要求2所述的预浸料，其中组分a与组分b的重量比为1.6：1至1.7：1。
4.根据权利要求3所述的预浸料，其中组分a与组分b的重量比为1.625：1至1.675：1。
5.根据权利要求4所述的预浸料，其中组分a与组分b的重量比为约1.65：1。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的预浸料，其中所述预浸料包含44至52重量％的环氧树脂基体体系和48至56重量％的纤维增强材料，每个重量％是基于所述预浸料的总重量。
7.根据权利要求6中所述的预浸料，其中所述预浸料包含46至50重量％的环氧树脂基体体系和50至54重量％的纤维增强材料，每个重量％是基于所述预浸料的总重量。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的预浸料，其中所述预浸料的总重量为500至650g/m2。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的预浸料，其中所述纤维增强材料的重量为250至350g/m2，任选地为275至325g/m2。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的预浸料，其中所述至少一种含环氧化物的树脂，和任选地至少一种催化剂，包含所述预浸料的形成液体组分，所述形成液体组分适于在固化温度下在通过所述至少一种催化剂固化所述至少一种含环氧化物的树脂期间液化，并且其中所述预浸料的形成液体组分的重量为140至205g/m2。
11.根据权利要求10中所述的预浸料，其中所述形成液体组分的重量为150至180g/m2。
12.根据权利要求11中所述的预浸料，其中所述形成液体组分的重量为155至170g/m2。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的预浸料，其中所述预浸料的总重量与组分b的重量的重量比为4.5：1至6.5：1。
14.根据权利要求13所述的预浸料，其中所述预浸料的总重量与组分b的重量的重量比为5：1至6：1。
15.根据权利要求1至14中任一项的预浸料，其中所述预浸料是无卤素的和/或无酚醛树脂的。
16.根据权利要求1至14中任一项所述的预浸料，其在组分(b)中可进一步包含发泡剂作为阻燃剂，当所述预浸料或由其制成的纤维增强复合材料暴露于火中时所述发泡剂用于产生不可燃气体，并且在当环氧树脂暴露于火中时所述阻燃固体填料和发泡剂适于形成膨胀炭。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的预浸料，其中用于提供阻燃性能的所述固体填料包含(i)磷酸盐组分和(ii)(a)用于与所述磷酸盐组分反应形成陶瓷或玻璃材料的陶瓷或玻璃材料前体和/或(b)陶瓷或玻璃材料以及，任选地(iii)当预浸料暴露于火中时用于产生不可燃气体的发泡剂。
18.根据权利要求17所述的预浸料，其中所述磷酸盐组分包括金属多磷酸盐或多磷酸铵，和/或所述陶瓷或玻璃材料前体包括金属硼酸盐，任选地硼酸锌，和/或所述陶瓷或玻璃材料包括玻璃珠和/或发泡剂包括三聚氰胺。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的预浸料，其中所述环氧树脂基体体系在组分b中还包含至少一种用于所述固体填料的抗沉降剂，任选地，其中所述抗沉降剂是固体颗粒材料。
20.根据权利要求19所述的预浸料，其中所述至少一种抗沉降剂包括二氧化硅，任选地无定形二氧化硅，进一步任选地气相二氧化硅。
21.根据权利要求19或20所述的预浸料，其中基于组分a的重量，所述至少一种抗沉降剂的存在量为0.5至1.5重量％。
22.一种用作交通工具内壁元件的阻燃夹心板，所述夹心板包含芯层和结合到所述芯层的表面上的外表面层，其中所述外表面层包含由至少一层根据权利要求1至21任一项所述的预浸料形成的纤维增强复合材料，所述纤维增强复合材料在所述固化的环氧树脂基体中包含所述纤维增强材料。
23.根据权利要求22所述的阻燃夹心板，其中所述外表面层包含由单层根据权利要求1至18中任一项所述的预浸料形成的纤维增强复合材料。
24.根据权利要求22或权利要求23所述的阻燃夹心板，其中所述芯层是具有相对表面的中央芯层，并且提供了两个所述外表面层，每个外表面层结合至所述芯层的相应的相对表面。
25.根据权利要求22至24中任一项所述的阻燃夹心板，其中所述芯层由包括非金属蜂窝材料的结构芯材料组成。
26.根据权利要求25所述的阻燃夹心板，其中所述蜂窝材料由涂覆有酚醛树脂的芳族聚酰胺纤维纸组成。
27.根据权利要求22至24中任一项所述的阻燃夹心板，其中所述芯层由结构芯材料组成，所述结构芯材料包括金属蜂窝材料，任选地由铝或铝合金组成。
28.根据权利要求22至27中任一项所述的阻燃夹心板，其被模制成包括交通工具的内部面板，所述交通工具任选地为飞机或铁路车辆。
29.一种制造权利要求22-28任一项所述的阻燃夹心板的方法，所述方法包括以下步骤：
i.提供芯层；
ii.将根据权利要求1-21中任一项所述的预浸料布置在芯层的表面上以形成夹心板预组装件；
iii.将所述夹心板预组装件加热至所述至少一种含环氧化物的树脂被至少一种催化剂固化的温度，其中在步骤iii中，所述至少一种含环氧化物的树脂和任选的所述至少一种催化剂液化并润湿所述芯层的表面。
30.根据权利要求28所述的方法，进一步包括在加热步骤期间，将所述预浸料和芯层压在一起，同时固化所述至少一种含环氧化物的树脂，以形成结合到所述芯层上的所述纤维增强复合材料层。
31.根据权利要求30的方法，其中将所述预浸料和芯层在125至185℃的温度下压在一起5至20分钟。
32.根据权利要求30或31所述的方法，其中在步骤iii中将所述预浸料和芯层压在一起以形成具有三维模制形状的模制板。
33.根据权利要求29至32中任一项所述的方法，其中所述芯层是具有相对表面的中央芯层，并且提供了两个预浸料，每个预浸料设置在所述芯层的相应的相对表面上。
34.一种制备阻燃夹心板的方法，所述方法包括以下步骤：
i.提供芯层；
ii.将预浸料布置在所述芯层的表面上以形成夹心板预组装件，所述预浸料包含环氧树脂基体体系和纤维增强材料，所述纤维增强材料至少部分地被所述环氧树脂基体体系浸渍；
其中所述环氧树脂基体体系包含以下组分：
a.(i)和(ii)的混合物：(i)至少一种含环氧化物的树脂和(ii)至少一种用于固化所述至少一种含环氧化物的树脂的催化剂；和
b.多种固体填料，所述固体填料用于为所述至少一种含环氧化物的树脂催化固化后形成的所述纤维增强复合材料提供阻燃性能，
iii.将所述夹心板预组装件加热至所述至少一种含环氧化物的树脂被至少一种催化剂固化的温度，其中在步骤iii中，所述至少一种含环氧化物的树脂和任选的所述至少一种催化剂液化以形成润湿所述芯层的表面的形成液体组分，其中所述形成液体组分的重量为140-205g/m2。
35.根据权利要求34所述的方法，其中所述形成液体组分的重量为150至180g/m2。
36.根据权利要求35所述的方法，其中所述形成液体组分的重量为155至170g/m2。
37.根据权利要求34-36任一项所述的方法，进一步包括在加热步骤期间，将所述预浸料和芯层压在一起，同时固化所述至少一种含环氧化物的树脂，以形成结合到所述芯层上的所述纤维增强复合材料层。
38.根据权利要求37所述的方法，其中将所述预浸料和芯层在125至185℃的温度下压在一起5至20分钟。
39.根据权利要求37或38所述的方法，其中在步骤iii中将所述预浸料和芯层压在一起以形成具有三维模制形状的模制板。
40.根据权利要求34至39任一项所述的方法，其中所述芯层是具有相对表面的中央芯层，并且提供了两个预浸料，每个预浸料设置在所述芯层的相应的相对表面上。
41.根据权利要求34至40任一项所述的方法，其中所述芯层由包括非金属蜂窝材料的结构芯材料...
【专利技术属性】
技术研发人员：P·J·斯潘塞，G·J·爱德华兹，A·A·费里斯，
申请(专利权)人：吉瑞特英国有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB
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