專利名稱：一種紡織增強復(fù)合材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種不飽和聚酯或環(huán)氧樹脂為基體，以布料為增強體復(fù)合材料的制備方法及應(yīng)用，特別是涉及一種不飽和聚酯或環(huán)氧樹脂及其復(fù)合材料的制備方法。
二、技術(shù)背景紡織復(fù)合材料是以各種形式的纖維、紗線、織物為增強相，以樹脂、橡膠、金屬、水泥、陶瓷等材料為基體相的復(fù)合材料。紡織材料的結(jié)構(gòu)、性能，紡織材料與基體界面的粘結(jié)強度以及基體的性能等因素決定了復(fù)合材料的性能。紡織增強體一般是柔性體，而紡織復(fù)合材料既可以是柔性體也可以是剛性體。由于紡織復(fù)合材料內(nèi)的纖維，紗線或織物可根據(jù)用途而定向，因而可以形成紡織增強復(fù)合材料的各項異性。多年的研究應(yīng)用表明建筑用紡織增強復(fù)合材料與傳統(tǒng)的建筑材料相比，具有重量輕、施工簡便，使用壽命長，強度高、整體性強、抗震、耐腐蝕等特點，經(jīng)濟效益、社會效益十分顯著。從經(jīng)濟上看，(1)將紡織增強復(fù)合材料用于建筑業(yè)，可優(yōu)化建筑材料的綜合性， 簡化施工，降低成本。(2)采用紡織增強復(fù)合材料可以大大減輕建筑結(jié)構(gòu)的重量，如紡織增強混凝土的重量可以是普通混凝土與鋼結(jié)構(gòu)重量的1/10-1/30。(3)可提供一個無障礙的空間跨度。(4)將紡織增強復(fù)合材料用于建筑結(jié)構(gòu)中，可以提高建筑的抗震性、抗腐蝕性，同時紡織增強復(fù)合材料具有較高的抗拉、抗撕裂強度，不易受到機械損傷，一旦損傷也容易修補。(5)折疊式或伸縮式的紡織結(jié)構(gòu)可靈活安裝、拆卸。本發(fā)明采用滌棉布為增強材料，以不飽和聚酯和環(huán)氧樹脂為基體，制備一種環(huán)保型的紡織復(fù)合材料。對該紡織復(fù)合材料進行力學(xué)性能方面的研究。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是制備一種具有良好穩(wěn)定性復(fù)合材料，使用中顯示出以下的優(yōu)良性能防腐、耐堿、耐水、保色性佳，環(huán)保無污染等，并且容易制成施工性良好的復(fù)合材料，使用安全。本發(fā)明的目的是提供一種環(huán)保型紡織增強復(fù)合材料的制備方法；本發(fā)明提供的環(huán)保型紡織增強復(fù)合材料用作復(fù)合地板的使用方案；本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種環(huán)保型紡織增強復(fù)合材料及一種環(huán)保型復(fù)合地板的制備方法，該復(fù)合材料及復(fù)合地板具有環(huán)保性、力學(xué)性能優(yōu)良、并且制備方法簡單、成本較低等優(yōu)點。發(fā)明原理是采用交聯(lián)固化劑，利用兩種或兩種以上不飽和酯雙鍵的可反應(yīng)性，通過加入引發(fā)劑進行聚合，合成一種具有良好穩(wěn)定性的樹脂，用作紡織增強復(fù)合材料的制備。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下的技術(shù)方案1. 一種不飽和性二元酸與飽和二元醇，或者由飽和二元酸與不飽和二元醇。通過聚酯化反應(yīng)合成的線型預(yù)聚體，不飽和聚酯預(yù)聚物中所含的雙鍵與不飽和基單體，如苯乙烯，(甲基)丙烯酸，(甲基)丙烯酸酯，醋酸乙烯酯等發(fā)生自由基共聚形成交聯(lián)高分子。以布料為基體，通過交聯(lián)固化，加熱烘干成型制備成紡織復(fù)合材料。2.將烘干后的滌棉布在一定濃度的環(huán)氧樹脂丙酮溶液中浸泡30min，使樹脂膠液浸透滌棉纖維，制成預(yù)浸料，放進模具中，在80°C下至丙酮揮發(fā)干凈。加入三乙胺起堿催化劑作用，其質(zhì)量為環(huán)氧樹脂的0.5%。苯酐作為固化劑，然后在160°C，IMI^a下壓制30min， 最后加壓到1. 5-2MI^保溫保壓50min，冷卻脫膜，制備成紡織復(fù)合材料。3.本發(fā)明提供的不飽和酸單體和飽和醇單體縮聚物彈性材料，不僅具有不飽和酸單體的透明性，也具有飽和醇單體的柔韌性，是一種可降解的環(huán)保型材料，而且能在許多方面進行性能改進，而用于更廣的領(lǐng)域。此材料不僅力學(xué)性能優(yōu)良，具有生物可降解性，環(huán)保性，而且制備方法簡單、成本較低，具有原始創(chuàng)新性。本發(fā)明首次將不飽和酸單體和飽和醇單體兩種單體用縮合的方法制備環(huán)保型的縮聚物，以及制備的環(huán)氧樹脂經(jīng)乳液性能及涂膜性能測試，其材料制備的膜材料具有良好的光澤度、耐水性、豐滿度。紅外光譜見


。
四
圖1是不飽和聚酯的五組紅外光譜圖，A，B譜圖是方案一制得的1#和2#不飽和聚酯的紅外光譜線；C譜圖是方案二制得的2#不飽和聚酯的紅外光譜線；D，E譜圖是方案三制得的3#和4#不飽和聚酯的紅外光譜線。圖2是環(huán)氧樹脂的紅外光譜圖。圖3紡織增強復(fù)合材料的平視圖；圖4紡織復(fù)合材料的俯視圖。五、具體的實施方式下面通過實驗實施例對本發(fā)明進行具體描述，有必要在此指出的是本實施例只用于本發(fā)明進行進一步說明，不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制，該領(lǐng)域的技術(shù)熟練人員可以根據(jù)上述發(fā)明的內(nèi)容作出一些非本質(zhì)的改進和調(diào)整。實施例1在250ml裝有攪拌器、冷凝管、氮氣保護及加料裝置的四口瓶中，加入40g 丙二醇、24. 5克馬來酸酐和37克鄰苯二甲酸酐和0. 037g對苯二酚；加料完畢后，通入氮氣以排除聚合體系中的空氣。在緩慢通氮下逐漸加熱升溫到80-90°C，此時反應(yīng)混合物開始熔化，開動攪拌，繼續(xù)升溫至190-200°C，適當(dāng)加快通氮氣的速度，以除去體系中副產(chǎn)物水，繼續(xù)反應(yīng)約4h，停止加熱。在預(yù)聚體合成反應(yīng)停止，保持通氮氣與攪拌，待體系溫度冷卻至約 90°C時，加入溶有0.015g對苯二酚的50g苯乙烯，攪拌均勻后立即冷卻至室溫。在燒杯中， 將不飽和聚酯樹脂100份，過氧化苯甲酰-鄰苯二甲酸二辛酯糊4份，二甲苯胺0. 01份，混合并攪拌均勻，備用。裁剪IOOmmX IOOmm的滌棉布十塊，備用。在光潔的模具板上，鋪上一層滌棉布，用刮刀刷上一層樹脂，使之滲透，小心驅(qū)逐氣泡，，再鋪上一層滌棉布，反復(fù)此操作，直到所需的厚度，最后再鋪上一層滌棉布，驅(qū)逐氣泡，并壓上適當(dāng)?shù)闹匚?；放置過夜，再于100-150°C烘2小時，得到紡織復(fù)合材料；實施例2在250ml裝有攪拌器、冷凝管、氮氣保護及加料裝置的四口瓶中，加入40g 丙二醇、24. 5克馬來酸酐和25. 5克乙酸酐和0. 037g對苯二酚；加料完畢后，通入氮氣以排除聚合體系中的空氣。在緩慢通氮下逐漸加熱升溫到80-90°C，此時反應(yīng)混合物開始熔化， 開動攪拌，繼續(xù)升溫至190-200°C，適當(dāng)加快通氮氣的速度，以除去體系中副產(chǎn)物水，繼續(xù)反應(yīng)約4h，停止加熱。在預(yù)聚體合成反應(yīng)停止，保持通氮氣與攪拌，待體系溫度冷卻至約90°C 時，加入溶有0.015g對苯二酚的50g苯乙烯，攪拌均勻后立即冷卻至室溫。在燒杯中，將不飽和聚酯樹脂100份，過氧化苯甲酰-鄰苯二甲酸二辛酯糊4份，二甲苯胺0. 01份，混合并攪拌均勻，備用。裁剪IOOmmXlOOmm的滌棉布十塊，備用。在光潔的模具板上，鋪上一層滌棉布，用刮刀刷上一層樹脂，使之滲透，小心驅(qū)逐氣泡，，再鋪上一層滌棉布，反復(fù)此操作， 直到所需的厚度，最后再鋪上一層滌棉布，驅(qū)逐氣泡，并壓上適當(dāng)?shù)闹匚?；放置過夜，再于 100-150°C烘2小時，得到紡織復(fù)合材料；實施例3在250ml裝有攪拌器、冷凝管、氮氣保護及加料裝置的四口瓶中，加入40g 丙二醇、24. 5克馬來酸酐和37克鄰苯二甲酸酐和0. 037g對苯二酚；加料完畢后，通入氮氣以排除聚合體系中的空氣。在緩慢通氮下逐漸加熱升溫到80-90°C，此時反應(yīng)混合物開始熔化，開動攪拌，繼續(xù)升溫至190-200°C，適當(dāng)加快通氮氣的速度，以除去體系中副產(chǎn)物水，繼續(xù)反應(yīng)約4h，停止加熱。在預(yù)聚體合成反應(yīng)停止，保持通氮氣與攪拌，待體系溫度冷卻至約 90°C時，加入溶有0. 015g對苯二酚的48g甲基丙烯酸甲酯，攪拌均勻后立即冷卻至室溫。 在燒杯中，將不飽和聚酯樹脂100份，過氧化苯甲酰-鄰苯二甲酸二辛酯糊4份，二甲苯胺 0.01份，混合并攪拌均勻，備用。裁剪IOOmmX IOOmm的滌棉布十塊，備用。在光潔的模具板上，鋪上一層滌棉布，用刮刀刷上一層樹脂，使之滲透，小心驅(qū)逐氣泡，再鋪上一層滌棉布， 反復(fù)此操作，直到所需的厚度，最后再鋪上一層滌棉布，驅(qū)逐氣泡，并壓上適當(dāng)?shù)闹匚?；放置過夜，再于100-15(TC烘2小時，得到紡織復(fù)合材料；實施例4在250ml裝有攪拌器、冷凝管、氮氣保護及加料裝置的三口瓶中，加入雙酚A34. 2g和環(huán)氧氯丙烷42g依次加入三頸瓶中，用油浴加熱，攪拌下升溫至70-75°C，使雙酚A全部溶解。用12g氫氧化鈉加30ml去離子水配成堿液，用滴液漏斗向三頸瓶中滴加堿液，使溫度控制在75°C，滴加完堿液，在75°C下回流1. 5h (溫度不超過80°C )，體系呈乳黃色。在燒杯中，將環(huán)氧樹脂100份，鄰苯二甲酸酐-鄰苯二甲酸二辛酯糊4份，三乙胺0. 01 份，混合并攪拌均勻，備用。裁剪IOOmmXlOOmm的滌棉布十塊，備用。在光潔的模具板上， 鋪上一層滌棉布，用刮刀刷上一層樹脂，使之滲透，小心驅(qū)逐氣泡，，再鋪上一層滌棉布，反復(fù)此操作，直到所需的厚度，最后再鋪上一層滌棉布，驅(qū)逐氣泡，并壓上適當(dāng)?shù)闹匚?；放置過夜，再于100-150°C烘2小時，得到紡織復(fù)合材料。
權(quán)利要求
1.一種環(huán)保節(jié)能型坊織增強復(fù)合材料的制備方法，不飽和性二元酸與飽和二元醇，或 者由飽和二元酸與不飽和二元醇。通過聚酯化反應(yīng)合成的線型預(yù)聚體，不飽和聚酯預(yù)聚物 中所含的雙鍵與不飽和基單體，如苯乙烯，(甲基)丙烯酸，(甲基)丙烯酸酯，醋酸乙烯酯 等發(fā)生自由基共聚形成交聯(lián)高分子。
2.按照權(quán)利要求書中所述的不飽和性二元酸與飽和二元醇，或者由飽和二元酸與不飽 和二元醇，其特征是所述的聚合物單體選自以下A或B和e中結(jié)構(gòu)式所述的化合物的一種 或兩種。
3.不飽和性二元酸與飽和二元醇，或者由飽和二元酸與不飽和二元醇，其特征在于，不 飽和性二元酸與飽和二元醇，或者由飽和二元酸與不飽和二元醇，單體包括混合單體一和 混合單體二，混合單體一采用如下組分用量
4.其復(fù)合材料的另外一種基體材料為環(huán)氧樹脂，其環(huán)氧樹脂的組分用量為
5.本發(fā)明提供的復(fù)合材料的基材是滌棉布，麻布等各種布料。其固化工藝為 涂布一放置過夜一焙烘(100-15(TC，2小時)一模壓一剪切一水洗一烘干綜上所述，本試驗所用的基體材料均為是一種無甲醛、環(huán)保型的樹脂，增強材料是廢棄的布料，固化后的產(chǎn)品具有良好的耐水，耐腐蝕，美觀耐用，不僅可以用作建筑裝飾用的閣板，而且還能制作復(fù)合地板使用。其合成過程中的工藝和設(shè)備簡單，它的環(huán)保效果達到國家標(biāo)準(zhǔn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種環(huán)保型紡織增強復(fù)合材料的制備方法，系由不飽和性二元酸與飽和二元醇，或者由飽和二元酸與不飽和二元醇通過聚酯化反應(yīng)合成的線型預(yù)聚體，不飽和聚酯預(yù)聚物中所含的雙鍵可與乙烯基單體，可發(fā)生自由基共聚形成交聯(lián)高分子。將其以有機過氧化物引發(fā)，浸漬滌棉面料，經(jīng)適當(dāng)?shù)臏囟仍谝欢ǖ臅r間內(nèi)，樹脂和滌棉纖維緊密粘合在一起，成為一個完整的紡織復(fù)合材料制品。另一種方法是將環(huán)氧樹脂作為基體，對苯二甲酸酐為固化劑，在催化劑作用下進行固化。本發(fā)明在于通過環(huán)保型的乙烯基單體或者環(huán)氧基單體進行交聯(lián)，屬環(huán)保型制備工藝技術(shù)領(lǐng)域。使用本發(fā)明合成具有高度貯存穩(wěn)定性，其固化性能良好，具有良好的光澤度。由于其合成過程中無對環(huán)境有污染的單體，降解過程也不會產(chǎn)生污染性的化合物，這將是一種具有優(yōu)越環(huán)保性能的材料。該制備方法步驟簡單、易于操作、便于推廣，既有良好的經(jīng)濟效益，又有良好的社會效益。
文檔編號C08J5/00GK102276856SQ20101019886
公開日2011年12月14日 申請日期2010年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月12日
發(fā)明者劉年, 劉曉洪, 曾剛, 潘勇軍, 胡玲 申請人:武漢科技學(xué)院