一种登高器用固化材料组合物、登高器部件及其制备方法和登高器技术

本发明专利技术涉及登高器领域，具体是一种登高器用固化材料组合物、登高器部件及其制备方法和登高器。本发明专利技术通过特殊的制备方法和用料配比制备得到改性环氧树脂和改性固化剂，将所得的改性环氧树脂和改性固化剂和碳纤维通过先进配比混合固化，能有效提升最终所得复合材料制品的力学性能和耐高温性能。实验表明，本发明专利技术制得的登高器部件抗拉强度：≥2100MPa；拉伸模量：≥125GPa；密度：1.5～1.8g/cm3；使用温度：

【技术实现步骤摘要】
一种登高器用固化材料组合物、登高器部件及其制备方法和登高器


[0001]本专利技术涉及特种工程登高领域，具体是一种登高器用固化材料组合物、登高器部件及其制备方法和登高器。

技术介绍

[0002]无论在陆面还是在水中，登高器在特种作业和应急响应方面都起到至关重要的作用。在10米高度以上的场合，常规登高梯不但长度长、重量重，携带困难，且面对复杂环境长度不可调，需要携带多种长度的登高梯，大大影响了使用效果。
[0003]同时由于实际作业情况复杂，若登高器的整体长度过长，作业人员便无法在第一时间将登高器安置于指定地点延误时机，若登高器的整体长度过短，也难以第一时间到达指定高度进行特种作业。
[0004]随着工业化水平的不断提高，从用户体验的需求考虑，产品轻量化已成为必然的趋势。碳纤维增强树脂复合材料作为高强度、轻量化结构材料，密度仅有1.5g/cm3，抗拉强度可达1500Mpa以上，是目前较为先进的纤维增强复合材料。碳纤维产品可在酸碱盐、酸雾、海水、油污等环境下长期使用。但是对于军警消防等高频度使用场合，对产品的使用寿命、耐久性、重量有着更高的要求。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种登高器用固化材料组合物、登高器部件及其制备方法和登高器，本专利技术提供的登高器用固化材料组合物固化形成的登高器部件具有高的抗拉、抗冲击和抗压性能，拉伸模量优异，该部件所制得的登高器满足特种工程登高领域的应用要求。
[0006]本专利技术提供了一种登高器用固化材料组合物，包括：
[0007]55～72重量份的碳纤维；
[0008]18.5～29重量份的改性环氧树脂；
[0009]和5.5～8.5重量份的改性固化剂；
[0010]所述改性环氧树脂由双酚A型环氧树脂和F型活性稀释剂制备得到；
[0011]所述改性固化剂由双酚A、酚醛树脂、聚醚胺、酯环胺和芳香胺制备得到。
[0012]本申请专利技术人创造性地发现，采用本专利技术所述的改性环氧树脂和改性固化剂结合碳纤维材料进行固化，制备得到的登高器部件具有高的抗拉、抗冲击和抗压性能，拉伸模量优异，该部件所制得的登高器满足特种工程登高领域的应用要求。
[0013]本专利技术所述改性环氧树脂由双酚A型环氧树脂和F型活性稀释剂制备得到。具体而言，本专利技术所述改性环氧树脂中的双酚A型环氧树脂和F型活性稀释剂的重量比例为(10～20)：(1～10)，优选为10：1。在本专利技术的某些实施例中，所述双酚A型环氧树脂选自NPEL
‑
127、EPIKOTE 828或者NPEL
‑
128中的至少一种；所述F型活性稀释剂选自1,6
‑
己二醇二缩水
甘油醚或者GE
‑
21中的至少一种。
[0014]本专利技术所述改性环氧树脂具体由以下方法制备得到：将双酚A型环氧树脂和F型活性稀释剂在40℃～60℃下混合加热50min～110min，抽真空，继续搅拌，得到所述改性环氧树脂。具体而言，本专利技术所述改性环氧树脂具体由以下方法制备得到：首先将双酚A型环氧树脂和F型活性稀释剂在40～50℃下以40～60r/min的转速进行混合50～60min，抽真空至
‑
0.098MPa以下，同时以70～90r/min的转速进行搅拌30～50min，冷却后得到所述改性环氧树脂。
[0015]在本专利技术的某些实施例中，本专利技术所述改性环氧树脂具体由以下方法制备得到：首先向反应体系中依次加入双酚A型环氧树脂和F型活性稀释剂并同时在40～60℃下以40～60r/min的转速进行混合50～110min，在混合的过程中控制油温使得物料温度不超过60℃；混合结束后，停止加热，抽真空至
‑
0.098MPa以下，同时以70～90r/min的转速进行搅拌30～50min；冷却使物料温度降至50℃以下后，得到所述改性环氧树脂。
[0016]在一个实施例中，本专利技术所述改性环氧树脂具体由以下方法制备得到：首先向反应体系中依次加入双酚A型环氧树脂和F型活性稀释剂并同时在45℃下以50r/min的转速进行混合55min，在混合的过程中控制物料温度不超过60℃；混合结束后，停止加热，抽真空至
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0.098MPa，同时以80r/min的转速进行搅拌40min；冷却使物料温度降至50℃以下后，得到所述改性环氧树脂。
[0017]常规的环氧树脂粘度为8000～11000mPa
·
s，通过以上方法制备得到的改性环氧树脂，有效降低了环氧树脂粘度，因此增加了胶料的流动性，提高了碳纤维与树脂的浸润性，延长了使用寿命。在一个实施例中，本专利技术所述改性环氧树脂的粘度为2000～3000mPa
·
s。
[0018]本专利技术所述改性固化剂由双酚A、酚醛树脂、聚醚胺、酯环胺和芳香胺制备得到。具体而言，本专利技术所述改性固化剂中的双酚A、酚醛树脂、聚醚胺、酯环胺和芳香胺的重量比为(15～20)：(5～10)：(7～10)：(7～15)：(17.5～22)，优选为16：6：7.5：8.5：20。在本专利技术的某些实施例中，所述双酚A选自聚碳级双酚A或者环氧级双酚A中的至少一种；所述酚醛树脂选自热固性酚醛树脂或者油溶性酚醛树脂中的至少一种；所述聚醚胺选自D230或者T
‑
5000中的至少一种；所述酯环胺选自DMDC、C260或者EC331中的至少一种；所述芳香胺选自MxDA或者间苯二甲二胺中的至少一种。
[0019]本专利技术所述改性固化剂具体由以下方法制备得到：将双酚A、酚醛树脂、聚醚胺、酯环胺和芳香胺在55℃～110℃下加热混合6h～8h，抽真空，继续搅拌，得到所述改性固化剂。具体而言，本专利技术首先将聚醚胺、酯环胺和芳香胺在55～65℃的温度下进行混合，混合完毕后，边搅拌边向其中加入双酚A，在75～85℃下加热反应2～3h；向体系中加入酚醛树脂，在95～105℃下反应6～7h，冷却，抽真空至
‑
0.098MPa以下，得到所述改性固化剂。
[0020]在本专利技术的某些实施例中，本专利技术所述改性固化剂具体由以下方法制备得到：首先向反应体系中依次加入聚醚胺、酯环胺和芳香胺，在55～65℃的温度下以45～55r/min的转速进行混合，混合完毕后，在95～105r/min的转速下，向体系中分两批加入双酚A，第一批加入量为所加入的双酚A总量的55～65％，第二批加入量为所加入的双酚A总量的35～45％，第一批双酚A加入前把物料温度升温至65℃，第二批双酚A加入前把物料温度升温至70℃，每批加料间隔0.5h；所述双酚A加料完毕后，以75～85℃的温度进行加热2～3h；然后
继续向体系中分两批加入酚醛树脂，其中第一批加入量为所加入的酚醛树脂加入量的60～70％，第二批加入量为所加入的酚醛树脂加入量的30～40％，每批加料间隔0.5h；所述酚醛树脂加料完毕后，以95～105℃的温度进行搅拌反应6～7h，优选以98～10本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种登高器用固化材料组合物，其特征在于，包括：55～72重量份的碳纤维；18.5～29重量份的改性环氧树脂；和5.5～8.5重量份的改性固化剂；所述改性环氧树脂由双酚A型环氧树脂和F型活性稀释剂制备得到；所述改性固化剂由双酚A、酚醛树脂、聚醚胺、酯环胺和芳香胺制备得到。2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，双酚A型环氧树脂和F型活性稀释剂的重量比例为(10～20)：(1～10)。3.根据权利要求2所述的组合物，其特征在于，所述双酚A型环氧树脂选自NPEL
‑
127、EPIKOTE 828或者NPEL
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128中的至少一种；所述F型活性稀释剂选自1,6
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己二醇二缩水甘油醚或者GE
‑
21中的至少一种。4.根据权利要求2所述的组合物，其特征在于，所述改性环氧树脂具体由以下方法制备得到：将双酚A型环氧树脂和F型活性稀释剂在40℃～60℃下混合加热50min～60min，抽真空，继续搅拌，得到所述改性环氧树脂。5.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述双酚A、酚醛树脂、聚醚胺、酯环胺和芳香胺的...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐建东，尹延琪，张鹏，相海军，
申请(专利权)人：新誉集团有限公司，
类型：发明
国别省市：