一种改性环氧树脂及其制备方法、一种玻璃纤维复合材料板材技术

本发明专利技术属于阻燃环氧树脂材料技术领域，具体涉及一种改性环氧树脂及其制备方法、一种玻璃纤维复合材料板材。本发明专利技术提供了一种改性环氧树脂，以质量份数计，包括以下制备原料：环氧树脂500～505份；活性稀释剂500～505份；无卤阻燃剂105～120份；亲核催化剂1～2份；所述无卤阻燃剂包括阻燃剂DOPO和/或二苯基氧磷；所述活性稀释剂包括聚乙二醇二缩水甘油醚。本发明专利技术提供的改性环氧树脂粘度较低，可应用于真空辅助成型工艺。辅助成型工艺。

【技术实现步骤摘要】
一种改性环氧树脂及其制备方法、一种玻璃纤维复合材料板材


[0001]本专利技术属于阻燃环氧树脂材料
，具体涉及一种改性环氧树脂及其制备方法、一种玻璃纤维复合材料板材。

技术介绍

[0002]环氧树脂虽以优良的力学性能及低廉的成本而应用广泛，但其阻燃防火性能较差，极限氧指数仅有19.8％左右，因此，如何有效提升环氧树脂的阻燃性能成为研究热点之一。目前，环氧树脂阻燃性能的提升主要通过添加阻燃剂来实现，卤系阻燃剂虽以高效阻燃而盛行一时，其中尤以溴系阻燃剂较为突出，但其终因燃烧释放有毒烟雾二噁英而遭摒弃。
[0003]阻燃剂趋向于无卤化，多以磷、氮、硅等为主，其按存在形式主要可分为添加型和反应型。添加型阻燃剂虽然添加工艺较为简单、成本较低，但阻燃效率较低、与树脂相容性差、易沉积析出且对树脂体系力学性能影响较大。而反应型阻燃剂则通过将阻燃元素接入环氧分子链中大幅提升阻燃效率得以广泛应用，然而，反应型阻燃剂的加入对树脂的粘度和力学性能影响极大，例如：反应型阻燃剂多以9，10
‑
二氢
‑9‑
氧杂
‑
10
‑
磷杂菲
‑
10
‑
氧化物(DOPO)类为主，因其提高了树脂基体的分子量，增长了分子链，从而导致环氧树脂的粘度较大，为50000cp.s以上。
[0004]另外，真空辅助成型工艺是一种新型的低成本的复合材料大型制件的成型技术，它是在真空状态下排除纤维压强中的气体，利用树脂的流动、渗透，实现对纤维及其织物浸渍，并在一定温度下进行固化，形成一定树脂/纤维比例的工艺方法。该工艺方法对树脂的要求很高，需要树脂基体在满足低粘度的同时亦要具有便于纤维浸润，利于大型构件成型。因此，粘度较大的树脂没有办法完成真空辅助成型工艺。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种改性环氧树脂及其制备方法、一种玻璃纤维复合材料板材。本专利技术提供的改性环氧树脂的粘度较低，可应用于真空辅助成型工艺。
[0006]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种改性环氧树脂，以质量份数计，包括以下制备原料：环氧树脂500～505份；活性稀释剂500～505份；无卤阻燃剂105～120份；亲核催化剂1～2份；所述无卤阻燃剂包括阻燃剂DOPO和/或二苯基氧磷；所述活性稀释剂包括聚乙二醇二缩水甘油醚。
[0007]优选地，所述环氧树脂包括双酚型环氧树脂。
[0008]优选地，所述亲核催化剂包括三苯基膦和/或四丁基溴化铵。
[0009]本专利技术还提供了上述所述的改性环氧树脂的制备方法，包括以下步骤：
[0010]将环氧树脂、活性稀释剂、亲核催化剂和无卤阻燃剂在保护气氛下混合，所得混合料进行交联反应，得到所述改性环氧树脂。
[0011]优选地，所述混合的温度为120～155℃。
[0012]本专利技术还提供了一种玻璃纤维复合材料板材，以质量份数计，包括以下制备原料：改性环氧树脂：100份；含氮固化剂：20～30份；消泡剂：1～3份；缩水甘油醚类稀释剂：10份；含硅填料：20～30份；偶联剂：1～2份；玻璃纤维：30～40份。
[0013]优选地，所述含硅填料包括二氧化硅、滑石粉和软硅中的一种或几种。
[0014]优选地，所述甘油醚类稀释剂包括1，4丁二醇二缩水甘油醚、二缩水甘油醚甘油和聚乙二醇二缩水甘油醚中的一种或几种。
[0015]本专利技术还提供了上述所述的玻璃纤维复合材料板材的制备方法，包括以下步骤：
[0016]将改性环氧树脂、消泡剂、缩水甘油醚类稀释剂、含硅填料和偶联剂混合，进行脱泡处理，得到脱泡后的树脂体系；
[0017]将脱泡后的树脂体系、含氮固化剂和玻璃纤维混合，进行真空辅助成型，得到玻璃纤维复合材料板材。
[0018]优选地，所述脱泡处理的条件包括：温度为90～110℃，压力为
‑
0.05～
‑
0.15MPa，时间为1.8～2.2h。
[0019]本专利技术提供了一种改性环氧树脂，以质量份数计，包括以下制备原料：环氧树脂500～505份；活性稀释剂500～505份；无卤阻燃剂105～120份；亲核催化剂1～2份；所述无卤阻燃剂包括阻燃剂DOPO和/或二苯基氧磷；所述活性稀释剂包括聚乙二醇二缩水甘油醚。本专利技术中，环氧树脂中的环氧键与无卤阻燃剂形成了稳定结构，而活性稀释剂中也含有环氧键，同时具有较长的分子链，能够在体系中保持良好的活动性，从而表现出较低的粘度，可应用于真空辅助成型工艺。
[0020]实施例的数据表明，本专利技术提供的改性环氧树脂的粘度(50℃)范围为1099～1210cp.s。
具体实施方式
[0021]本专利技术提供了一种改性环氧树脂，以质量份数计，包括以下制备原料：
[0022][0023]所述无卤阻燃剂包括阻燃剂DOPO和/或二苯基氧磷；
[0024]所述活性稀释剂包括聚乙二醇二缩水甘油醚。
[0025]在本专利技术中，以质量份数计，所述改性环氧树脂的制备原料包括500～505份环氧树脂，优选为501～503份。在本专利技术中，所述环氧树脂优选包括双酚型环氧树脂。在本专利技术中，所述双酚型环氧树脂优选为液态。在本专利技术中，所述双酚型环氧树脂优选包括双酚A型环氧树脂和/或双酚F型环氧树脂。
[0026]在本专利技术中，以质量份数计，所述改性环氧树脂的制备原料包括500～505份活性稀释剂，优选为501～503份。在本专利技术中，所述活性稀释剂包括聚乙二醇二缩水甘油醚。
[0027]在本专利技术中，以质量份数计，所述改性环氧树脂的制备原料包括105～120份无卤阻燃剂，优选为108～118份。所述无卤阻燃剂包括阻燃剂DOPO和/或二苯基氧磷，更优选为
二苯基氧磷。在本专利技术的实施例中，所述二苯基氧磷优选由山东洪川化工有限公司提供。
[0028]在本专利技术中，以质量份数计，所述改性环氧树脂的制备原料包括1～2份亲核催化剂，优选为1.2～1.5份，所述亲核催化剂优选包括三苯基膦和/或四丁基溴化铵。
[0029]在本专利技术中，本专利技术提供的改性环氧树脂的粘度低的原因是长分子链活性稀释剂改性DOPO后，并同时与环氧树脂改性DOPO后形成稳定结构，因活性稀释剂具有较长的分子链，在体系中表现良好的柔韧性，从而使整体表现较低的粘度。
[0030]本专利技术还提供了上述所述的改性环氧树脂的制备方法，包括以下步骤：
[0031]将环氧树脂、活性稀释剂、亲核催化剂和无卤阻燃剂在保护气氛下混合，所得混合料进行交联反应，得到所述改性环氧树脂。
[0032]在本专利技术中，所述保护气氛优选为氮气。
[0033]在本专利技术中，所述改性环氧树脂的制备方法优选包括以下步骤：
[0034]将环氧树脂和亲核催化剂在保护气氛下第一混合，所得第一混合物料和部分无卤阻燃剂第二混合，进行初交联，所得初交联物料与剩余无卤阻燃剂第三混合，进行再交联。
[0035]在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性环氧树脂，其特征在于，以质量份数计，包括以下制备原料：所述无卤阻燃剂包括阻燃剂DOPO和/或二苯基氧磷；所述活性稀释剂包括聚乙二醇二缩水甘油醚。2.根据权利要求1所述的改性环氧树脂，其特征在于，所述环氧树脂包括双酚型环氧树脂。3.根据权利要求1所述的改性环氧树脂，其特征在于，所述亲核催化剂包括三苯基膦和/或四丁基溴化铵。4.权利要求1～3任一项所述的改性环氧树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将环氧树脂、活性稀释剂、亲核催化剂和无卤阻燃剂在保护气氛下混合，所得混合料进行交联反应，得到所述改性环氧树脂。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述混合的温度为120～155℃。6.一种玻璃纤维复合材料板材，其特征在于，以质量份数计，包括以下制备原料：所述改性环氧树脂为权利要求1～3任一项所述的改性环氧树脂或权利要求4～5任一项所述制备方法制备得到的改性环氧树脂。7.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐晓虎，杨颖，俞孝伟，鉏瑞杰，季华，杨程，龚雨，苏红丹，彭丽婷，
申请(专利权)人：江苏扬农化工集团有限公司，
类型：发明
国别省市：