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環(huán)氧樹(shù)脂組合物和預(yù)浸料及其制備方法以及纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料及其制備方法與流程

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技術(shù)特征:

1.一種環(huán)氧樹(shù)脂組合物,其特征在于,所述環(huán)氧樹(shù)脂組合物包括基體樹(shù)脂,固化劑,有機(jī)阻燃劑以及經(jīng)偶聯(lián)處理的無(wú)機(jī)阻燃劑,以100重量份的基體樹(shù)脂為基準(zhǔn),所述固化劑的含量為6-8重量份,所述有機(jī)阻燃劑的含量為0.5-5重量份,所述經(jīng)偶聯(lián)處理的無(wú)機(jī)阻燃劑的含量為80-105重量份,且所述環(huán)氧樹(shù)脂組合物在60℃下粘度為60000-100000cp。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)氧樹(shù)脂組合物,其中,以100重量份的基體樹(shù)脂為基準(zhǔn),所述環(huán)氧樹(shù)脂組合物中有機(jī)阻燃劑的含量為1-3重量份,經(jīng)偶聯(lián)處理的無(wú)機(jī)阻燃劑的含量為90-100重量份,且所述環(huán)氧樹(shù)脂組合物在60℃下粘度為66000-80000cp。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的環(huán)氧樹(shù)脂組合物,其中,所述經(jīng)偶聯(lián)處理的無(wú)機(jī)阻燃劑中,以100重量份無(wú)機(jī)阻燃劑為基準(zhǔn),包括0.5-1重量份的偶聯(lián)劑,優(yōu)選地,所述經(jīng)偶聯(lián)處理的無(wú)機(jī)阻燃劑中偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑或鋁酸酯偶聯(lián)劑,無(wú)機(jī)阻燃劑為氫氧化鋁、氫氧化鎂、三氧化二銻、氧化鉬中的一種或多種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的環(huán)氧樹(shù)脂組合物,其中,所述有機(jī)阻燃劑為含磷有機(jī)阻燃劑和/或含氮有機(jī)阻燃劑,優(yōu)選為同時(shí)含有磷和氮的有機(jī)阻燃劑,更優(yōu)選為聚磷酸銨、三聚氰胺磷酸鹽、三聚氰胺氰脲酸鹽中的一種或多種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的環(huán)氧樹(shù)脂組合物,其中,以100重量份的基體樹(shù)脂為基準(zhǔn),所述環(huán)氧樹(shù)脂組合物還包括0.1-11重量份的增韌劑,所述增韌劑包括有機(jī)增韌劑和/或經(jīng)偶聯(lián)處理的無(wú)機(jī)增韌劑,優(yōu)選地,所述環(huán)氧 樹(shù)脂組合物包括0-10重量份的所述有機(jī)增韌劑和0-5重量份的所述經(jīng)偶聯(lián)處理的無(wú)機(jī)增韌劑。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的環(huán)氧樹(shù)脂組合物,其中,所述經(jīng)偶聯(lián)處理的無(wú)機(jī)增韌劑中,以100重量份的無(wú)機(jī)增韌劑為基準(zhǔn),包括1-1.5重量份的偶聯(lián)劑,優(yōu)選地,所述經(jīng)偶聯(lián)處理的無(wú)機(jī)增韌劑中偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑和鋁酸酯偶聯(lián)劑中的一種或多種,無(wú)機(jī)增韌劑為納米碳酸鈣、納米二氧化硅、滑石粉和石棉中的一種或多種。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的環(huán)氧樹(shù)脂組合物,其中,所述有機(jī)增韌劑為丁腈橡膠、聚硫橡膠和熱塑性樹(shù)脂中的一種或多種。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的環(huán)氧樹(shù)脂組合物,其中,所述環(huán)氧樹(shù)脂組合物還包括促進(jìn)劑,且以100重量份的基體樹(shù)脂為基準(zhǔn),所述促進(jìn)劑含量為1-5重量份,優(yōu)選地,所述促進(jìn)劑為脲類(lèi)及其衍生物和咪唑類(lèi)及其衍生物中的一種或多種。

9.一種預(yù)浸料,所述預(yù)浸料包括增強(qiáng)材料,以及層疊于所述增強(qiáng)材料上的樹(shù)脂材料層,其特征在于,所述樹(shù)脂材料層由權(quán)利要求1至9中任意一項(xiàng)所述的環(huán)氧樹(shù)脂組合物形成。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的預(yù)浸料,其中,以所述預(yù)浸料100重量份為基準(zhǔn),所述樹(shù)脂材料層含量為35-50wt%。

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的預(yù)浸料,其中,所述樹(shù)脂材料為玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維和玄武巖纖維中的一種或多種。

12.一種應(yīng)用權(quán)利要求1至8中任意一項(xiàng)所述的樹(shù)脂組合物制備預(yù)浸料的方法,其特征在于,所述制備預(yù)浸料的方法包括以下步驟:

S1、取無(wú)機(jī)阻燃劑與任選的無(wú)機(jī)增韌劑進(jìn)行偶聯(lián)處理,得到經(jīng)偶聯(lián)處理的無(wú)機(jī)粉體;

S2、將有機(jī)阻燃劑、任選的有機(jī)增韌劑和所述經(jīng)偶聯(lián)處理的無(wú)機(jī)粉體、固化劑以及任選的促進(jìn)劑與基體樹(shù)脂混合,得到樹(shù)脂混合物;

S3、將所述樹(shù)脂混合物形成膠膜,將所述膠膜復(fù)合在增強(qiáng)材料表面形成所述預(yù)浸料。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的制備方法,其中,所述S1包括:

S11、將無(wú)機(jī)阻燃劑與任選的無(wú)機(jī)增韌劑進(jìn)行預(yù)混,得到混合粉體;

S12、向所述混合粉體中噴入PH值為4-5或8-9的偶聯(lián)劑溶液,在80-130℃溫度下分散1.5-4h后,過(guò)篩得到所述經(jīng)偶聯(lián)處理的無(wú)機(jī)粉體;

優(yōu)選地,所述偶聯(lián)劑溶液的濃度為5-10wt%;

優(yōu)選地,所述偶聯(lián)劑溶液中溶劑為乙醇、異丙醇、丙酮和二甲苯中的一種或多種。

14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的制備方法,其中,所述S2包括:

S21、將有機(jī)阻燃劑、任選的有機(jī)增韌劑和所述經(jīng)偶聯(lián)處理的無(wú)機(jī)粉體加入到熔融狀態(tài)的基體樹(shù)脂中,于80-120℃溫度下分散1.5-4h得到樹(shù)脂中間體;

S22、將所述樹(shù)脂中間體降溫至55-70℃加入固化劑和任選的促進(jìn)劑后冷卻,得到樹(shù)脂混合物。

15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的制備方法,其中,所述S3包括:

S31、將所述樹(shù)脂混合物在60-90℃,優(yōu)選為60-70℃溫度下烘烤1-1.5h,涂覆在離型紙上形成膠膜;

S32、將所述膠膜貼附于增強(qiáng)材料的表面,在壓力為30-70N、溫度為35-45℃的條件下,加熱1-5min以形成半含浸狀態(tài)的預(yù)浸料;或者在壓力80-150N、溫度為70-90℃的條件下,加熱1-5min以形成全含浸狀態(tài)的預(yù)浸料。

16.一種纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料,其特征在于,所述纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料由權(quán)利要求9至11中任意一項(xiàng)所述的預(yù)浸料制備而成。

17.一種纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料的制備方法,其特征在于,所述制備方法包括:將至少一個(gè)權(quán)利要求9至11中任意一項(xiàng)所述的預(yù)浸料鋪設(shè)在模具中,采用真空袋壓成型方法制備得到所述纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料。

18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的制備方法,其中,所述真空袋壓成型方法中,將所述真空袋抽真空后,現(xiàn)在60-90℃保溫10-20min,再經(jīng)4-6min升溫至100℃保溫1h。

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