一种玻纤增强阻燃乙烯基酯树脂复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种玻纤增强阻燃乙烯基酯树脂复合材料及其制备方法，涉及高分子复合材料技术领域。本发明专利技术提供的一种玻纤增强阻燃乙烯基酯树脂复合材料，按质量百分比计，包括以下制备原料：乙烯基酯树脂单体和稀释剂20～40％，玻璃纤维59.6～79.8％，固化剂0.2～0.4％；所述稀释剂的质量为乙烯基酯树脂单体和稀释剂总质量的30～50％。本发明专利技术的乙烯基酯树脂复合材料，具有优异的阻燃性能、较低的烟释放和较高的力学性能，能够满足其在尖端领域的应用。的应用。

【技术实现步骤摘要】
一种玻纤增强阻燃乙烯基酯树脂复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子复合材料
，尤其涉及一种玻纤增强阻燃乙烯基酯树脂复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]工业化双酚A型乙烯基酯树脂具有流动性好、耐化学腐蚀、力学性能优异及较低的固化温度等优点，广泛应用于航空、船舶制造等领域。但双酚A型乙烯基酯树脂阻燃性能较差，燃烧放出大量的热和烟，限制了其在尖端领域的应用。
[0003]通过添加阻燃剂的方法改善双酚A型乙烯基酯树脂的阻燃性能是常用的方法之一。但是阻燃剂的添加量通常达到20wt％左右才能实现双酚A型乙烯基酯树脂较好的阻燃效果。由于阻燃剂的添加量过大，树脂体系的粘度急剧增加，给后期样品的制备尤其是玻纤增强复合材料的制备带来严重的困扰。
[0004]制备本征阻燃乙烯基酯树脂能够有效解决阻燃剂添加量过大所带来的加工困难等问题。但是，所制得的阻燃乙烯基酯树脂样品的力学性能较差，不能满足阻燃乙烯基酯树脂的实际应用。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种玻纤增强阻燃乙烯基酯树脂复合材料及其制备方法，本专利技术的乙烯基酯树脂复合材料，具有优异的阻燃性能、较低的烟释放和较高的力学性能，能够满足其在尖端领域的应用。
[0006]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种玻纤增强阻燃乙烯基酯树脂复合材料，按质量百分比计，包括以下制备原料：乙烯基酯树脂单体和稀释剂20～40％，玻璃纤维59.6～79.8％，固化剂0.2～0.4％；所述稀释剂的质量为乙烯基酯树脂单体和稀释剂总质量的30～50％，所述乙烯基酯树脂单体具有式I所示结构：
[0008][0009]优选的，所述稀释剂包括苯乙烯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯和二甲基丙烯酸乙二醇酯中的一种或多种。
[0010]优选的，所述玻璃纤维为E型玻璃纤维。
[0011]优选的，所述固化剂为过氧化苯甲酰和/或过氧化苯甲酸叔丁酯。
[0012]本专利技术提供了上述方案所述玻纤增强阻燃乙烯基酯树脂复合材料的制备方法，包
括以下步骤：
[0013]将乙烯基酯树脂单体和稀释剂混合，得到树脂混合物；
[0014]将所述树脂混合物和固化剂混合，进行真空除泡，得到树脂固化剂混合物；
[0015]将所述树脂固化剂混合物在负压条件下灌注到玻璃纤维中，然后固化，得到玻纤增强阻燃乙烯基酯树脂复合材料。
[0016]优选的，所述真空除泡的条件包括：温度为25～40℃，压力为
‑
0.06～
‑
0.1MPa。
[0017]优选的，所述灌注时，负压控制在
‑
0.06MPa至
‑
0.1MPa。
[0018]优选的，所述灌注的时间为30～45min。
[0019]优选的，所述固化的温度为90～160℃。
[0020]优选的，所述灌注前，还包括将玻璃纤维在80～100℃条件下干燥至恒重。
[0021]本专利技术提供了一种玻纤增强阻燃乙烯基酯树脂复合材料，按质量百分比计，包括以下制备原料：乙烯基酯树脂单体和稀释剂20～40％，玻璃纤维59.6～79.8％，固化剂0.2～0.4％；所述稀释剂的质量为乙烯基酯树脂单体和稀释剂总质量的30～50％，所述乙烯基酯树脂单体具有式I所示结构：
[0022][0023]在本专利技术中，具有式I所示结构的乙烯基酯树脂单体本身具有较好的成炭性，能够在燃烧过程中形成连续且致密的炭层；其次，该树脂对玻纤具有较好的浸润性，在燃烧过程中炭层能够完整包覆在玻纤表面，使得玻纤层具有较好的阻隔效果，因此具有优异的阻燃性能和较低的烟释放；最后，由于该树脂对玻纤较好的浸润性，使得复合材料具有优异的力学性能。
具体实施方式
[0024]本专利技术提供了一种玻纤增强阻燃乙烯基酯树脂复合材料，按质量百分比计，包括以下制备原料：乙烯基酯树脂单体和稀释剂20～40％，玻璃纤维59.6～79.8％，固化剂0.2～0.4％；所述稀释剂的质量为乙烯基酯树脂单体和稀释剂总质量的30～50％，所述乙烯基酯树脂单体具有式I所示结构：
[0025][0026]在本专利技术中，未经特殊说明，所用原料均为本领域熟知的市售商品。
[0027]以质量百分比计，本专利技术提供的玻纤增强阻燃乙烯基酯树脂复合材料的制备原料
包括乙烯基酯树脂单体和稀释剂20～40％，优选为25～35％，更优选为28～32％。在本专利技术中，所述乙烯基酯树脂单体优选采用本领域熟知的方法制备得到，所述乙烯基酯树脂单体的制备方法为：将0.1mol的4,4
‑
二氨基二苯醚和0.21mol原儿茶醛在80℃下溶于100mL乙醇反应5～6h后，冷却至室温过滤，得到乙烯基酯树脂中间体；然后在0～10℃的条件下，将0.1mol的上述得到的乙烯基酯树脂中间体、0.41mol的甲基丙烯酰氯和0.41mol的三乙胺溶于四氢呋喃后反应1～1.5h，再升温25～45℃反应8～18h，反应结束后过滤除去反应产生的副产物，旋蒸得到粗产物；将所述粗产物溶于100mL的二氯甲烷后，分别用5mL的质量浓度2％的NaOH溶液和10mL的去离子水洗涤后，旋蒸除去二氯甲烷得到乙烯基酯树脂单体。
[0028]在本专利技术中，所述稀释剂优选包括苯乙烯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯和二甲基丙烯酸乙二醇酯中的一种或多种，当所述稀释剂为上述中的多种时，本专利技术对各稀释剂的配比没有特殊要求，任意配比均可。在本专利技术中，所述稀释剂的质量优选为乙烯基酯树脂单体和稀释剂总质量的30～50％，更优选为35～45％，进一步优选为38～42％。
[0029]以质量百分比计，本专利技术提供的玻纤增强阻燃乙烯基酯树脂复合材料的制备原料包括玻璃纤维59.6～79.8％，更优选为65～75％，更优选为68～70％。在本专利技术中，所述玻璃纤维优选为E型玻璃纤维。在本专利技术中，玻璃纤维具有优异的耐热性能和机械增强效果。同时，通过玻璃纤维和乙烯基酯树脂之间的相互作用，对玻纤增强乙烯基酯树脂的阻燃性能具有较大的改善。
[0030]以质量百分比计，本专利技术提供的玻纤增强阻燃乙烯基酯树脂复合材料的制备原料包括固化剂0.2～0.4％，优选为0.25～0.35％。在本专利技术中，所述固化剂优选为过氧化苯甲酰和/或过氧化苯甲酸叔丁酯。
[0031]在本专利技术中，具有式I所示结构的乙烯基酯树脂单体本身具有较好的成炭性，能够在燃烧过程中形成连续且致密的炭层；其次，该树脂对玻纤具有较好的浸润性，在燃烧过程中炭层能够完整包覆在玻纤表面，使得玻纤层具有较好的阻隔效果，因此具有优异的阻燃性能和较低的烟释放；最后，由于该树脂对玻纤较好的浸润性，使得复合材料具有优异的力学性能。
[0032]本专利技术提供了上述方案所述玻纤增强阻燃乙烯基酯树脂复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0033]将乙烯基酯树脂单体和稀释剂混合，得到树脂混合物；
[0034]将所述树脂混合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种玻纤增强阻燃乙烯基酯树脂复合材料，按质量百分比计，包括以下制备原料：乙烯基酯树脂单体和稀释剂20～40％，玻璃纤维59.6～79.8％，固化剂0.2～0.4％；所述稀释剂的质量为乙烯基酯树脂单体和稀释剂总质量的30～50％，所述乙烯基酯树脂单体具有式I所示结构：2.根据权利要求1所述的玻纤增强阻燃乙烯基酯树脂复合材料，其特征在于，所述稀释剂包括苯乙烯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯和二甲基丙烯酸乙二醇酯中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的玻纤增强阻燃乙烯基酯树脂复合材料，其特征在于，所述玻璃纤维为E型玻璃纤维。4.根据权利要求1所述的玻纤增强阻燃乙烯基酯树脂复合材料，其特征在于，所述固化剂为过氧化苯甲酰和/或过氧化苯甲酸叔丁酯。5.权利要求1～4任一项所述玻纤增强阻燃乙烯基酯树脂复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将乙烯基酯树脂单体和稀释剂混合，得到树脂混合物；...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文超，张鑫，杨荣杰，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：