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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于材料科学和化学工程领域,更具体地说,涉及到高分子材料科学、塑料工程和复合材料的制备技术,具体为一种适用于高温承力的复合材料结构件用的阻燃超低毒烟耐高温模塑料的制备方法。
技术介绍
1、随着技术进步和发展,对材料也要求越来越高。目前材料面临安全需求和环境需求。传统的高分子材料,如(cn202310613402.8)pp(聚丙烯),在汽车制造等领域用量巨大。但是pp阻燃性能差,极易燃烧。为了提高安全性,尤其是在汽车等高风险环境中,对阻燃性能的要求日益严格,因此开发具有优异力学性能和阻燃功效的聚合物复合材料变得迫切必要。另外,随着环保意识的提高,对于阻燃剂的要求不仅仅是提供阻燃效果,还要求其具有低毒性和低烟雾排放的特点。随着全球对塑料制品安全性和环保性要求的提高,相关法规和标准也在不断更新,推动了阻燃超低毒烟耐高温模塑料技术的发展。
2、smc(sheet molding compound)和bmc(bulk molding compound)模塑料制备技术是一种干法制造中间材料的工艺(cn202310978419.3[p],cn202310512275.2[p]),由不饱和聚酯树脂、低收缩/低轮廓添加剂、引发剂、内脱模剂、矿物填料等预先混合成糊状,然后加入增稠剂等混合均匀后,再加入短切纤维,同时充分浸渍,形成片状的“夹芯”结构,最后通过模压的方式进行零件生产。这种模塑料能同时具有阻燃和耐高温的特性(smc材料;20190831;西安工业大学出版社;第147-149页;李斌等;《航空工程材料》)。但在电子电气
3、本专利技术通过改良制备工艺中的材料,制备出的模塑料在具有燃烧产物超低毒烟特性的同时还具有更优良阻燃性能和力学性能,相较现有技术制备出的模塑料有了很大提升。由于其优异的性能,它可以广泛应用于电子电气、汽车、航空航天、化工、医药等领域,为人们的生产和生活提供更安全的材料选择。
技术实现思路
1、本专利技术目的在于提供一种适用于高温承力的复合材料结构件用的阻燃超低毒烟耐高温模塑料的制备方法
2、本专利技术的技术方案:
3、一种适用于高温承力的复合材料结构件用的阻燃超低毒烟耐高温模塑料的制备方法,步骤如下:
4、(1)将短切纤维经过偶联剂改性,备用;
5、(2)将酚醛环氧树脂、酚醛型氰酸酯树脂、柔性链接枝的邻苯二甲腈树脂在一定温度下共融,经过一定时间,树脂单体之间发生化学反应,得到树脂预聚体;
6、(3)按照一定比例,向树脂预聚体中加入三聚氰胺固化剂、活性碳酸钙和活性硅灰石,混合,在一定速度下混合均匀,得到阻燃低烟树脂体系;
7、(4)将阻燃低烟树脂体系融化加入改性后的短切纤维,在一定速度下混合均匀,得到bmc模塑料;
8、或将阻燃低烟树脂体系在一定温度下融化,并在pvc膜上覆盖一层树脂层,短切纤维均匀散在树脂膜上,然后覆盖上另一层pvc膜,经过加热加压,制成片状smc模塑料。
9、进一步,步骤(1)中,
10、短切纤维为碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维,长度为8-30mm;
11、偶联剂为有机硅类的偶联剂,kh550、kh560、环氧三乙基硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷中的一种或两种以上混合;改性后的短切纤维中偶联剂含量在0.6-1.2%。
12、更进一步,偶联剂改性的具体过程为:把短切纤维浸泡在将有机硅类的偶联剂用乙酸乙酯稀释成有机硅类的偶联剂浓度为5%的溶液中,浸泡时间为2h,再将短切纤维过滤,放入真空干燥箱中,温度为90℃,干燥时间为3h,得到改性后的短切纤维。
13、进一步,步骤(2)中,
14、柔性链为聚醚基、丙烯酸酯基、聚乙烯基、十二烷基三乙基硅氧烷;
15、酚醛环氧树脂、酚醛型氰酸酯树脂和柔性链接枝的邻苯二甲腈树脂的质量比为10-20:80-100:5-10,反应温度为80-100℃,预聚时间为1-2h。
16、进一步,步骤(3)中,
17、三聚氰胺用量为树脂预聚体总质量的10-30%;
18、活性碳酸钙的用量为树脂预聚体总质量的20-30%;
19、活性硅灰石的用量占树脂预聚体总质量的20-30%;
20、混合搅拌速度为100-500r/min。
21、进一步,步骤(4)中,
22、阻燃低烟树脂体系融化的温度为70-90℃,混合搅拌速度为150r/min。
23、进一步,步骤(4)中,
24、阻燃低烟树脂体系的融化温度为70-90℃;
25、加热温度在50-60℃,滚筒间隙为2-10mm,间隙越小,压力就越大。
26、本专利技术的有益效果:本专利技术通过在现有smc和bmc技术的基础上,重新设计并改进配方,通过酚醛环氧树脂、酚醛型氰酸酯树脂、柔性链接枝的酚醛树脂共聚,生成的聚合物以三聚氰胺为主链,酚醛链为侧基,体系中以柔性基团为连接体,在力学性能上体现出刚柔并济的特性,这种结构在高温下很容易成碳,不易分解成小分子,因此用这种聚合物制备的纤维增强复合材料是一种适用于高温承力的复合材料结构件用的阻燃超低毒烟耐高温模塑料,有着强度高、高阻燃性、良好的隔热防护性能、良好的机械强度、设计容易灵活等优点,在力学性能上,与传统的易燃、有毒和不耐高温的塑料材料相较有了极大提升,并且同时有着耐高温和优秀的阻燃性能。
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1.一种适用于高温承力的复合材料结构件用的阻燃超低毒烟耐高温模塑料的制备方法,其特征在于,步骤如下:
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,
【技术特征摘要】
1.一种适用于高温承力的复合材料结构件用的阻燃超低毒烟耐高温模塑料的制备方法,其特征在于,步骤如下:
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,
<...【专利技术属性】
技术研发人员:陈舜,胡婷婷,孙溢浛,涂智宇,李晓丹,肖潇,赵江波,徐芳燕,熊婷,
申请(专利权)人:井冈山大学,
类型:发明
国别省市:
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