阻燃型不饱和聚酯树脂复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种阻燃型不饱和聚酯树脂复合材料，按质量百分比计，包括以下原料：40

Flame retardant unsaturated polyester resin composite and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
阻燃型不饱和聚酯树脂复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及树脂材料
，尤其涉及一种阻燃型不饱和聚酯树脂复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]不饱和聚酯树脂是常用的一种热固性树脂，不饱和聚酯树脂的固化温度低，工艺性能灵活，适合制造玻璃钢制品等符合材料，但是，不饱和聚酯树脂属于高分子材料，是易燃品，它们在燃烧过程中产生热量大、温度高，易生成燃烧不完全的黑烟，并释放出有毒的腐蚀性气体，给人们带来了潜在的火灾安全问题，因此，使用前需要提高不饱和聚酯树脂的阻燃性能。目前，现有的不饱和聚酯树脂的阻燃方式是向树脂内添加大量的卤系阻燃剂，卤系阻燃剂阻燃虽然能起到良好的阻燃效果，但遇高温时会产生大量烟雾和有毒气体，容易导致环境受到二次污染并损害人体健康。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术提供了一种阻燃型不饱和聚酯树脂复合材料及其制备方法以解决上述存在的问题。
[0004]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0005]一种阻燃型不饱和聚酯树脂复合材料按质量百分比计，包括以下原料：40
‑
60％不饱和聚酯树脂基料、10
‑
15％增强材料、10
‑
30％有机胺改性蒙脱土、4
‑
6％交联剂、4
‑
6％触变助剂、8
‑
12％含氮阻燃剂、2
‑
3％固化促进剂以及2
‑
3％固化剂；其中，所述有机胺改性蒙脱土的原料按质量百分比计，包括50
‑
70％粒径20
‑
40μm的蒙脱土、20
‑
40％有机胺、10
‑
20％酸以及乙醇水溶液。
[0006]进一步地，所述有机胺改性蒙脱土的制备方法包括以下步骤：
[0007](1)将蒙脱土加入部分乙醇水溶液中，升温并快速搅拌，得蒙脱土悬浮液；
[0008](2)将有机胺和酸加入剩余的乙醇水溶液，升温并搅拌均匀；得改性液；
[0009](3)将步骤(1)的蒙脱土悬浮液加入步骤(2)的改性液中，升温并快速搅拌，过滤，滤渣用乙醇水溶液洗涤至中性后烘干并研磨，过筛，得200
‑
400目的有机胺改性蒙脱土。
[0010]进一步地，所述步骤(2)中的有机胺包括一乙醇胺、二乙醇胺、甲酰胺、乙酰胺、叔丁胺、十二胺、十六胺中的至少一种，酸为质量分数30
‑
35％的盐酸。
[0011]进一步地，所述增强材料包括玻璃纤维、玄武岩纤维、碳纤维、聚酯纤维中的至少一种。
[0012]进一步地，所述交联剂包括二乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、丁二醇二甲基丙烯酸酯、丙烯酸羟乙酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、丙烯酸乙酯中的至少一种。
[0013]进一步地，所述触变助剂包括气相二氧化硅、石棉、聚乙烯醇、氢化蓖麻油中的至少一种。
[0014]进一步地，所述含氮阻燃剂包括三聚氰胺、三聚氰胺磷酸盐、蜜胺、蜜胺磷酸盐、聚多磷酸铵中的至少一种。
[0015]进一步地，所述固化促进剂包括异辛酸钴、异辛酸钾、异辛酸铜、环烷酸钴、环烷酸钾、环烷酸铜、N,N
‑
二甲基苯胺、N,N
‑
二乙基苯胺中的至少一种。
[0016]进一步地，所述固化剂包括过氧化甲乙酮、过氧化环己酮、过氧化苯甲酰、过氧化叔丁酯中的至少一种。
[0017]进一步地，所述阻燃型不饱和聚酯树脂复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0018](1)将不饱和聚酯树脂基料与触变助剂混合后快速搅拌混合，再加入含氮阻燃剂，搅拌1
‑
2h，最后加入交联剂搅拌均匀，得树脂混料；
[0019](2)有机胺改性蒙脱土和固化促进剂加入步骤(1)的树脂混料中搅拌混合，再加入固化剂搅拌均匀，得混合料；
[0020](3)将步骤(2)的混合料与增强材料按照一层树脂一层增强材料的方式依次铺设在模具内并手糊成型，施工完毕后室温放置6
‑
8h进行脱模，将脱模后的制品置于50
‑
60℃的温度条件下烘烤固化6
‑
8h，冷却，得阻燃型不饱和聚酯树脂复合材料。
[0021]本专利技术的有益效果是：
[0022]本专利技术通过向不饱和聚酯树脂中添加含氮阻燃剂和有机胺改性蒙脱土制备阻燃型不饱和聚酯树脂复合材料，采用有机胺作为改性剂对蒙脱土进行改性，部分有机胺的分子能填充至蒙脱土的片层之间，使蒙脱土片层间的间距扩大，从而使树脂基料与蒙脱土的片层之间能良好结合，分散在树脂基料中的蒙脱土片层可以阻挡气体分子的进入，气体分子的扩散路径增加，渗透系数下降，使复合材料具有良好的气体阻隔性，由于蒙脱土的片层结构形成阻隔效果，使复合材料在燃烧过程中放出的可燃性气体不易在聚合物中扩散，因此减缓了复合材料的燃烧过程；同时，将有机胺引入蒙脱土的层间可以使蒙脱土的表面疏水化，具有良好的膨胀性能，使蒙脱土的片层表面被有机胺的分子链覆盖，覆盖在蒙脱土片层表面的有机胺分子能含氮阻燃剂的分子之间形成N
‑
H
…
N型的氢键，可以使含氮阻燃剂均匀的分布于复合材料内，进一步抑制复合材料燃烧，提高复合材料的阻燃性能，避免燃烧时产生大量烟雾和有毒气体。
具体实施方式
[0023]下面通过实施例对本专利技术技术方案作进一步详细说明。本专利技术的范围并不以具体实施方式为限，而是由权利要求的范围加以限定。
[0024]本专利技术的阻燃型不饱和聚酯树脂复合材料的原料按质量百分比计，包括：40
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60％不饱和聚酯树脂基料、10
‑
15％增强材料、10
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30％有机胺改性蒙脱土、4
‑
6％交联剂、4
‑
6％触变助剂、8
‑
12％含氮阻燃剂、2
‑
3％固化促进剂以及2
‑
3％固化剂；其中，所述增强材料包括玻璃纤维、玄武岩纤维、碳纤维、聚酯纤维中的至少一种；所述交联剂包括二乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、丁二醇二甲基丙烯酸酯、丙烯酸羟乙酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、丙烯酸乙酯中的至少一种；所述触变助剂包括气相二氧化硅、石棉、聚乙烯醇、氢化蓖麻油中的至少一种；所述含氮阻燃剂包括三聚氰胺、三聚氰胺磷酸盐、蜜胺、蜜胺磷酸盐、聚多磷酸铵中的至少一种；所述固化促进剂包括异辛酸钴、异辛酸钾、异辛酸铜、环烷酸钴、环烷酸钾、环烷酸铜、N,N
‑
二甲基苯胺、N,N
‑
二乙基苯胺中的
至少一种；所述固化剂包括过氧化甲乙酮、过氧化环己酮、过氧化苯甲酰、过氧化叔丁酯中的至少一种。
[0025]本专利技术的阻燃型不饱和聚酯树脂复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0026](1)将不饱和聚酯树脂基料与触变助剂混合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阻燃型不饱和聚酯树脂复合材料，其特征在于，按质量百分比计，包括以下原料：40
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60％不饱和聚酯树脂基料、10
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15％增强材料、10
‑
30％有机胺改性蒙脱土、4
‑
6％交联剂、4
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6％触变助剂、8
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12％含氮阻燃剂、2
‑
3％固化促进剂以及2
‑
3％固化剂；其中，所述有机胺改性蒙脱土的原料按质量百分比计，包括50
‑
70％粒径20
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40μm的蒙脱土、20
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40％有机胺、10
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20％酸以及乙醇水溶液。2.根据权利要求1所述的阻燃型不饱和聚酯树脂复合材料，其特征在于，所述有机胺改性蒙脱土的制备方法包括以下步骤：(1)将蒙脱土加入部分乙醇水溶液中，升温并快速搅拌，得蒙脱土悬浮液；(2)将有机胺和酸加入剩余的乙醇水溶液，升温并搅拌均匀；得改性液；(3)将步骤(1)的蒙脱土悬浮液加入步骤(2)的改性液中，升温并快速搅拌，过滤，滤渣用乙醇水溶液洗涤至中性后烘干并研磨，过筛，得200
‑
400目的有机胺改性蒙脱土。3.根据权利要求2所述的阻燃型不饱和聚酯树脂复合材料，其特征在于，所述步骤(2)中的有机胺包括一乙醇胺、二乙醇胺、甲酰胺、乙酰胺、叔丁胺、十二胺、十六胺中的至少一种，酸为质量分数30
‑
35％的盐酸。4.根据权利要求1所述的阻燃型不饱和聚酯树脂复合材料，其特征在于，所述增强材料包括玻璃纤维、玄武岩纤维、碳纤维、聚酯纤维中的至少一种。5.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张叶飞，陈军，龚晓波，唐崑，李志明，罗良胜，
申请(专利权)人：新阳科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：