專利名稱：阻燃玻璃鋼材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬復(fù)合材料領(lǐng)域，是一種用于民用飛機(jī)艙內(nèi)裝飾的阻燃玻璃鋼材料。
現(xiàn)代民用飛機(jī)艙內(nèi)裝飾材料一般都采用玻璃纖維增強(qiáng)的樹脂基復(fù)合材料，由于安全的需要，這種材料必須具有阻燃和低發(fā)煙特性，同時(shí)還應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度以及良好的成型工藝性。據(jù)國內(nèi)外文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)，目前所用的阻燃玻璃鋼材料有兩類一類是阻燃環(huán)氧樹脂為基體的材料，含有鹵素，阻燃性雖好，但發(fā)煙率很高，而且煙霧毒性大，如美國專利US4178408即屬此類;另一類是酚醛樹脂為基體的材料，阻燃性較好，發(fā)煙率較低，但由于固化反應(yīng)過程中有小分子析出，因此，必須用高壓法才能成型，給制造體積較大型狀較復(fù)雜狀構(gòu)帶來很大困難，如美國專利US4112188。此外，這兩類材料通常都含有與樹脂不溶的阻燃性無機(jī)固體粉狀填料，致使阻燃玻璃鋼的機(jī)械性能都比較低。
本發(fā)明的目的在于克服上述材料的不足，提供一種阻燃性能好，發(fā)煙率低，機(jī)械強(qiáng)度高，且能夠用低壓法成型的玻璃鋼材料。
本發(fā)明的要點(diǎn)在于所提供的阻燃玻璃鋼材料以E-玻璃而為增強(qiáng)材料，以F-15酚醛環(huán)氧樹脂、FB-硼酚醛樹脂、新酚Ⅱ-聚酚醚樹脂為基體材料，咪唑?yàn)榇呋瘎?，按一定比例配制而成?br> 本發(fā)明的關(guān)鍵是采用了流動(dòng)性好且苯環(huán)含量較高的F-51酚醛環(huán)氧樹脂(結(jié)構(gòu)式見附

圖1-a)作為基體材料的主體組分;采用熱氧穩(wěn)定性好且阻燃性能非常好的FB-硼酚醛樹脂(結(jié)構(gòu)式見圖1-b)和新酚-Ⅱ聚酚醚樹脂(結(jié)構(gòu)式見附圖1-c)作為環(huán)氧樹脂的固化劑。使得該體系在不需添加鹵素和無機(jī)固體粉料的情況下具有良好的阻燃特性及低的發(fā)煙率，固化反應(yīng)過程中無小分子析出，可低壓成型。另外，由于采用咪唑?yàn)榉磻?yīng)催化劑，可使該體系在低于150℃下固化反應(yīng)完全。
實(shí)施本發(fā)明的配制方法是以丙酮為溶劑，加入F-51酚醛環(huán)氧樹脂，F(xiàn)B-硼酚醛樹脂，新酚-Ⅱ聚酚醚樹脂，咪唑等物質(zhì)，各組分含量是F-51酚醛環(huán)氧100(重量)份;FB-硼酚醛40～50份;新酚-Ⅱ聚酚醚樹脂50～60份，咪唑0.8～2份。丙酮與樹脂的重量比為1.5∶1。增強(qiáng)材料用E-玻璃纖維布，用涂膠法制備予浸料，予浸料中樹脂含量為30～35%(重量分?jǐn)?shù))。
玻璃鋼的壓制工藝可采用熱壓機(jī)或熱壓制罐壓制，低壓成型，一次加全壓0.7～1MPa，在150℃下保持4小時(shí)，自然冷卻至室溫。
下面介紹兩個(gè)本發(fā)明的具體實(shí)施例實(shí)施例之一將F-51酚醛環(huán)氧樹脂 100克FB-硼酚醛樹脂 50克新酚-Ⅱ聚酚醚樹脂 60克咪唑 1克室溫溶于工業(yè)丙酮 317克0.2mm厚E-玻璃纖維平紋布(KH-560表面處理)手工涂膠制備的預(yù)浸料樹脂含量為31%，熱壓機(jī)壓制、低壓成型，一次加全壓0.7MPa，在150℃下保持4小時(shí)，自然冷卻至室溫。工藝過程見附圖2。
按本實(shí)施例制備的阻燃玻璃鋼性能如下氧指數(shù) 42(GB2406-80)垂直燃燒 17秒(UL-94 V-0)拉伸強(qiáng)度 535MPa(Gb1449-83)拉伸模量 30.5GPa(GB1449-83)彎曲強(qiáng)度 620MPa(GB1449-83)層間剪切強(qiáng)度 53.9MPa(GB14501-83)沖擊強(qiáng)度 172KJ/m2(GB14501-83)樹脂基體熱失重分析表明，由室溫升至700℃(升溫速度20℃/分)殘余碳量65%，證明該體系發(fā)煙率小。
實(shí)施例之二將F-51酚醛環(huán)氧樹脂 100克FB-硼酚醛樹脂 40克新酚-Ⅱ聚酚醚樹脂 50克咪唑 0.8克室溫溶于工業(yè)丙酮 286克0.2mm厚E-玻璃纖維平紋布(KH-560表面處理)手工涂膠制備的預(yù)浸料樹脂含量為32.7%，熱壓罐壓制、低壓成型，一次加全壓1.0MPa，在150℃下保持4小時(shí)，自然冷卻至室溫。工藝過程見附圖3。
按本實(shí)施例制備的阻燃玻璃鋼性能如下氧指數(shù) 41(GB2406-80)垂直燃燒 17秒(UL-94 V-0)拉伸強(qiáng)度 497MPa(Gb1449-83)拉伸模量 31.0GPa(GB1449-83)彎曲強(qiáng)度 509MPa(GB1449-83)層間剪切強(qiáng)度 60.7MPa(GB14501-83)沖擊強(qiáng)度 239KJ/m2(GB14501-83)樹脂基體熱失重分析表明，由室溫升至700℃(升溫速度20℃/分)殘余碳量63.5%，發(fā)煙率小。
本發(fā)明的特點(diǎn)在于，阻燃玻璃鋼材料阻燃性能好，發(fā)煙率低，不含鹵素，不含與基體不溶的阻燃性固體填料。因化反應(yīng)過程中無小分子析出，可用低壓法成型。玻璃鋼強(qiáng)度高、韌性好，是一種綜合性能優(yōu)良的民機(jī)艙內(nèi)裝飾材料。本材料亦可作為汽車、火車、輪船、潛艇及高級(jí)建筑等內(nèi)裝飾材料。原料豐富、配制及壓制簡單、成本較低，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
附圖1-aF-51酚醛環(huán)氧樹脂的結(jié)構(gòu)式，附圖1-bFB-硼酚醛樹脂的結(jié)構(gòu)式;
附圖1-c新酚-Ⅱ聚酚醚樹脂的結(jié)構(gòu)式;
附圖2實(shí)施例一的工藝過程;
附圖3實(shí)施例二的工藝過程。
權(quán)利要求
1.一種阻燃玻璃鋼材料，其特征是基體材料采用F-15酚醛環(huán)氧樹脂，F(xiàn)B-硼酚醛樹脂，新酚-Ⅱ聚酚醚樹脂，咪唑催化劑這種組合。
2.一種如權(quán)利要求1所述的阻燃玻璃鋼材料，其特征是F-51占100份(重量)，F(xiàn)B占40～50份，新酚Ⅱ占50～60份，咪唑占0.8～2份。
3.一種如權(quán)利要求1或2所述的阻燃玻璃鋼材料，其特征是壓制工藝采用低壓成型，一次加全壓0.7MPa～1MPa，150℃保持4小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種阻燃玻璃鋼材料，該材料的基體材料采用F-51酚醛環(huán)氧樹脂、FB-硼酚醛樹脂、新酚-II聚酚醚樹脂，咪唑催化劑的組合，通過低壓成型，該材料發(fā)煙率低、不含鹵素、不含與基體不溶的阻燃性固體填料、強(qiáng)度高、韌性好，是一種綜合性能優(yōu)良的民機(jī)艙內(nèi)裝飾材料。該材料亦可作為汽車、火車、輪船、潛艇及高級(jí)建筑等的內(nèi)裝飾材料。
文檔編號(hào)C08L63/04GK1062150SQ9111178
公開日1992年6月24日 申請日期1991年12月20日 優(yōu)先權(quán)日1991年12月20日
發(fā)明者寧榮昌, 金承信, 蘇孝榮, 張秋禹 申請人:西北工業(yè)大學(xué)