CN102731968B - 一种低烟阻燃含有环氧树脂的组合物及其制备方法 - Google Patents
一种低烟阻燃含有环氧树脂的组合物及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102731968B CN102731968B CN 201210256653 CN201210256653A CN102731968B CN 102731968 B CN102731968 B CN 102731968B CN 201210256653 CN201210256653 CN 201210256653 CN 201210256653 A CN201210256653 A CN 201210256653A CN 102731968 B CN102731968 B CN 102731968B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- epoxy
- low
- resins
- smoke
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 title claims abstract description 54
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 46
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 42
- 239000000779 smoke Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 title claims abstract description 10
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 title claims abstract description 10
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 52
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 52
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 27
- 238000009736 wetting Methods 0.000 claims abstract description 19
- KYVBNYUBXIEUFW-UHFFFAOYSA-N 1,1,3,3-tetramethylguanidine Chemical compound CN(C)C(=N)N(C)C KYVBNYUBXIEUFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims abstract description 7
- SHKUUQIDMUMQQK-UHFFFAOYSA-N 2-[4-(oxiran-2-ylmethoxy)butoxymethyl]oxirane Chemical compound C1OC1COCCCCOCC1CO1 SHKUUQIDMUMQQK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims description 54
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 12
- 229910021502 aluminium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 claims description 12
- RNLHGQLZWXBQNY-UHFFFAOYSA-N 3-(aminomethyl)-3,5,5-trimethylcyclohexan-1-amine Chemical compound CC1(C)CC(N)CC(C)(CN)C1 RNLHGQLZWXBQNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 10
- HQKMJHAJHXVSDF-UHFFFAOYSA-L magnesium stearate Chemical compound [Mg+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O HQKMJHAJHXVSDF-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 8
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 5
- CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L calcium stearate Chemical compound [Ca+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 235000013539 calcium stearate Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000008116 calcium stearate Substances 0.000 claims description 4
- 235000019359 magnesium stearate Nutrition 0.000 claims description 4
- -1 Zinic stearas Chemical compound 0.000 claims description 3
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 claims description 3
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 3
- GJVBUYQZKQYUSX-UHFFFAOYSA-N 3-ethyloxirane-2,2-diol Chemical group CCC1OC1(O)O GJVBUYQZKQYUSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- JXSRRBVHLUJJFC-UHFFFAOYSA-N 7-amino-2-methylsulfanyl-[1,2,4]triazolo[1,5-a]pyrimidine-6-carbonitrile Chemical compound N1=CC(C#N)=C(N)N2N=C(SC)N=C21 JXSRRBVHLUJJFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- AGXUVMPSUKZYDT-UHFFFAOYSA-L barium(2+);octadecanoate Chemical compound [Ba+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O AGXUVMPSUKZYDT-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 abstract description 47
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 abstract description 47
- 239000000835 fiber Substances 0.000 abstract description 23
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 18
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract description 18
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 abstract description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 abstract description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 abstract 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 abstract 2
- 239000004753 textile Substances 0.000 abstract 2
- 239000012466 permeate Substances 0.000 abstract 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 abstract 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 46
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 19
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 18
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 12
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 12
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 11
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N antimony trioxide Chemical compound O=[Sb]O[Sb]=O ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 241000269913 Pseudopleuronectes americanus Species 0.000 description 3
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000037452 priming Effects 0.000 description 3
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 description 2
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 230000009970 fire resistant effect Effects 0.000 description 2
- 239000012943 hotmelt Substances 0.000 description 2
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 description 1
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 1
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000004842 bisphenol F epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 235000019504 cigarettes Nutrition 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 description 1
- WHHGLZMJPXIBIX-UHFFFAOYSA-N decabromodiphenyl ether Chemical compound BrC1=C(Br)C(Br)=C(Br)C(Br)=C1OC1=C(Br)C(Br)=C(Br)C(Br)=C1Br WHHGLZMJPXIBIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N ferric oxide Chemical compound O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 235000019634 flavors Nutrition 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 229910052811 halogen oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012433 hydrogen halide Substances 0.000 description 1
- 229910000039 hydrogen halide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 150000002896 organic halogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 1
- 229920006122 polyamide resin Polymers 0.000 description 1
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Epoxy Resins (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本发明涉及一种具有优异的浸润性和透过性的低烟阻燃含有环氧树脂的组合物及其制备方法，属于高分子领域。该组合物由树脂组分和固化剂组成，其中，树脂组分由以下质量份数的组分组成：41-48份的环氧树脂、9-18份的1,4-丁二醇二缩水甘油醚、35-56份的阻燃消烟剂、1-3份的润湿分散剂；固化剂由以下质量份数的组分组成：88-92份的组合胺、10-20份的四甲基胍。该组合物对纤维织物特别是碳纤维织物有良好的浸润性和透过性，可使阻燃消烟剂顺利透过碳纤维，均匀分布，阻燃性良好，烟气量低，燃烧无滴落。
Description
技术领域
本发明属于高分子领域，涉及一种组合物及其制备方法，特别涉及一种具有优异的浸润性和透过性的低烟阻燃型含有环氧树脂的组合物及其制备方法。
背景技术
环氧树脂(EP)/碳纤维(CF)复合材料是CF增强复合材料的一个重要分支。近年来，随着人们对EP/CF复合材料认识的不断深入，其优异的性能不断凸现，促使其用量不断上升。20世纪70年代以前，EP/CF复合材料被视为昂贵的材料，价格约为玻璃纤维(GF)增强复合材料的10倍，只用于军工、宇航等尖端技术行业。20世纪80年代以后，CF工业和EP工业迅速发展，EP/CF复合技术不断进步，加入到EP中的CF比例不断上升，目前CF的体积分数已可达60%以上，使EP/CF复合材料的质量提高而价格下降，拓宽了其应用领域，进一步促进了EP/CF复合材料的发展。
EP/CF复合材料具有优异的性能，与钢相比，EP/CF复合材料的比强度为钢的4.8-7.2倍，比模量为钢的3.1-4.2倍，疲劳强度约为钢的2.5倍、铝的3.3倍，而且高温性能好，工作温度达400℃时其强度与模量基本保持不变。此外还具有密度和线膨胀系数小、耐腐蚀、抗蠕变、整体性好、抗分层、抗冲击等，在现有结构材料中，其比强度、比模量综合指标最高。在加工成型过程中EP/CF复合材料具有易大面积整体成型、成型稳定等独特的优点。
EP/CF复合材料的特性主要取决于CF、EP及EP与CF之间的粘结特性。其中，EP具有优良的加工性能和力学性能，但只是在固化剂作用下变为交联的体型结构后，才能显示其固有的优良性能，如固化收缩率低，粘结性能优异等。复合材料中EP的主要作用是把CF粘在一起，分配CF间的载荷，保护CF不受环境影响，并改善碳纤维(CF)的浸润性和透过性。但碳纤维(CF)表面平滑，活性官能团少，表面能低，呈现表面化学惰性，与环氧树脂（EP）基体浸润性较差；碳纤维织物密实度较高，使普通的环氧树脂不能对多层碳纤很好的浸透。并且普通的环氧树脂易燃烧，而且燃烧后发烟量大，严重制约了纤维，特别是碳纤维的广泛应用。
CN102080283A公开了一种碳纤维布专用阻燃热融复合纬纱，该阻燃热融复合纬纱为70%的玻璃纤维与30%的阻燃粘胶纤维的合股纱，纱在线均匀浸覆有阻燃热熔树脂，上述含量均为重量百分比。所述阻燃热熔树脂由5%三氧化二锑、10%的十溴联苯醚、0.2%钛酸酯偶联剂与余量的聚酰胺树脂共混加热熔化,搅拌均匀制成,上述含量均为重量百分比。该阻燃热融复合纬纱为织造碳纤维布专用,提高和改善了原单一纤维的缺点不足,使碳纤维的固结作用增强,而且具有阻燃功能。其中，三氧化二锑相比氢氧化铝，成本较高；需要与有机卤化物并用，容易产生卤化氢及卤素氧化物等有害气体，污染环境；只能用于复合纬纱，对多层碳纤维织物浸润性和透过性差，不适用。
CN101916612A公开了一种自熄性碳纤维电缆,包括碳纤维复合芯导线、绝缘层、阻燃包带层和护套层。碳纤维复合芯导线外面包覆绝缘层,绝缘层外面包覆阻燃包带层,阻燃包带层外面包覆护套层。绝缘层为聚醚砜绝缘层,厚度为0.5-1.5mm。护套层采用无卤低烟阻燃聚烯烃材料制成。其中阻燃层的制备包含由聚合物集体和无机物阻燃填料组成的阻燃组合物和脱水剂，无机阻燃填料选用氢氧化镁。其实施是将阻燃组合物从几桶中挤出到包含绝缘层的碳纤维复合芯导线上。该技术方案对于大面积，开放型的碳纤维织物显然是不适用。
CN102277789A公开了一种具有阻燃性的碳纤维电热纸的制备方法。采用重量含植物纸浆97-85%、碳纤维3-15%、碳纤维长度3-10mm组分组成的碳纤维纸，用添加了烷基烯酮二聚物作为施胶剂的氨基磺酸胍盐阻燃液进行浸渍法处理赋予阻燃性。该阻燃性碳纤维电热纸可作为面状发热体安全使用，但其燃烧时烟量较大，有N,S的氧化物气体产生，对环境造成污染。此外，该阻燃成分仅粘合于碳纤维织物表面，一旦表面的防护层损坏或被突破，内部燃烧将会顺利进行。
发明内容
本发明的目的是提供一种低烟阻燃含有环氧树脂的组合物，以克服现有技术存在的阻燃性能和浸润性能差的缺陷。
本发明是通过以下技术方案来实施的，其中所述的份数均为质量份数：
一种低烟阻燃含有环氧树脂的组合物，由树脂组分和固化剂组成。所述的树脂组分由以下质量份数的组分组成：
所述的固化剂由以下质量份数的组分组成：
组合胺 88-92份
四甲基胍 10-20份
其中，所述的环氧树脂为低粘度双酚A树脂或双酚F环氧树脂中的一种或两种；
所述的阻燃消烟剂为氢氧化铝和氢氧化镁中的至少一种；
所述的组合胺为异佛尔酮二胺与聚醚胺或聚酰胺中的混合物，其中，异佛尔酮二胺与聚醚胺或聚酰胺的质量比是20-30:50-70；
所述的润湿分散剂为磷酸聚酯、1-甲氧基-2-乙酸丙酯和溶剂石脑油、硬脂酸钡、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸镁或硬脂酸铜中的至少一种。
树脂组分与固化剂需要分开存放，使用时再以树脂组分与固化剂的质量比为1：0.1-1的比例混合均匀，即得低烟阻燃含有环氧树脂的组合物。
优选树脂组分由以下质量份数的组分组成：45份的环氧树脂；13份的1,4-丁二醇二缩水甘油醚；45份的阻燃消烟剂；2份的润湿分散剂。
优选固化剂由以下质量份数的组分组成：25份的异佛尔酮二胺、15份的四甲基胍、60份的聚醚胺。
上述一种低烟阻燃含有环氧树脂的组合物的制备步骤如下：
（1）树脂组分的制备：在一个反应釜内加入环氧树脂和1,4-丁二醇二缩水甘油醚，在60℃下反应1-1.5小时，冷却至室温后注入分散釜内；加入润湿分散剂，开动分散机，十五分钟后，加入阻燃消烟剂，高速分散30-40分钟即得树脂组分；
（2）固化剂的制备：在另一个反应釜内加入组合胺和四甲基胍混合1小时，即得固化剂；
（3）将树脂组分和固化剂混合，即得低烟阻燃含有环氧树脂的组合物。
本发明技术方案所提供的低烟阻燃含有环氧树脂的组合物可用于纤维织物，如碳纤维，玻璃纤维等的低烟阻燃改性。与现有技术相比，具有如下优异的效果：
1、本发明所提供的低烟阻燃含有环氧树脂的组合物对纤维织物特别是碳纤维织物有良好的浸润性和透过性。
2、该组合物中的氢氧化铝其它组分的携带下，很顺利的透过碳纤维，均匀分布，使其固化物阻燃性良好，可以达到DIN5510检验标准的S4级。
3、该组合物烟气量很低，可以达到DIN5510检验标准的SR1。
4、该组合物燃烧无滴落，可以达到DIN5510检验标准的ST2级（最高级）。
具体实施方式
以下结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。本发明未详尽描述的技术内容均为公知技术。本发明的产品阻燃性能测试标准为DIN 54837:2007；分类标准为DIN 5510-2:2009-05。
实施例1
按本发明技术方案制备一批低烟阻燃含有环氧树脂的组合物，该组合物的配方为
制备步骤如下：
1.树脂的制备：在反应釜内,加入48kg的低粘度双酚A环氧树脂（粘度为9000-11000cps）和9kg的1,4-丁二醇二缩水甘油醚,在60℃下反应1.5h,冷却至室温后注入分散釜内；加入3kg的磷酸聚酯、1-甲氧基-2-乙酸丙酯和溶剂石脑油混合物，开动分散机；15min后，加入56kg的氢氧化铝粉体，高速分散30min。
2.固化剂的制备：在反应釜内,加入20kg的异佛尔酮二胺、30kg的四甲基胍和70kg的聚酰胺混合1小时，即制得固化剂组分。
3. 使用前将1中制备的树脂混合物和2中制备的固化剂按质量比1:0.1的比例混合。
4.将3中所得低烟阻燃含有环氧树脂的组合物通过真空灌注,对碳纤维完全浸润,固化后得到环氧树脂/碳纤维复合材料。
对步骤3中所得低烟阻燃含有环氧树脂的组合物对碳纤维织物的浸润性和透过性，进行表征，发现该组合物对三层碳纤维具有良好的浸润性和透过性。
将上述方案所得处理后的碳纤维织物，进行燃烧试验，样品信息见表1-1，测试结果见表1-2和表1-3。
表1-1样品信息
| 样品 | 低烟阻燃含有环氧树脂的组合物处理过的碳纤维织物 |
| 表面颜色 | 正面：黑色 背面：灰色 |
| 面积密度 | 近似3.04kg/m2 |
| 厚度 | 近似1.9mm |
| 试验环境 | T:（23±2）℃；H：RH（50±5）%；持续时间48h |
| 测试面 | 黑色表面 |
表1-2测试结果
表1-3结果分类
| 项目 | 阻燃性 | 烟气量 | 滴落物 |
| 等级 | S4 | SR1 | ST2 |
试验结论：氢氧化铝在本发明提供的技术方案制备的树脂的携带下，很顺利的透过碳纤维，且均匀分布，阻燃性良好，可以达到DIN5510检验标准的S4级。固化物燃烧的烟气量很低，达到DIN5510检验标准的SR1。固化物燃烧无滴落，达到DIN5510检验标准的ST2级（最高级）。
实施例2
按本发明技术方案制备一批低烟阻燃含有环氧树脂的组合物，该组合物的配方为
| 物料 | 质量/kg |
| 低粘度双酚A环氧树脂 | 45 |
| 1,4-丁二醇二缩水甘油醚 | 13 |
| 硬脂酸钙 | 2 |
| 氢氧化铝粉体 | 45 |
| 异佛尔酮二胺 | 25 |
| 四甲基胍 | 15 |
| 聚醚胺 | 60 |
制备步骤如下：
1.树脂的制备：在反应釜内,加入45kg的低粘度双酚A环氧树脂（粘度为11000-12000cps）和13kg的1,4-丁二醇二缩水甘油醚,在60℃下反应1.2h,冷却至室温后注入分散釜内；加入2kg的硬脂酸钙，开动分散机；15min后，加入45kg的氢氧化铝粉体，高速分散35min。
2.固化剂的制备：在反应釜内,加入25kg的异佛尔酮二胺、15kg的四甲基胍和60kg的聚醚胺混合1小时，即制得固化剂组分。
3. 使用前将1中制备的树脂混合物和2中制备的固化剂按1:0.5比例混合。
4. 将3中所得低烟阻燃含有环氧树脂的组合物通过真空灌注,对碳纤维完全浸润,固化后得到环氧树脂/碳纤维复合材料。
对步骤3中所得低烟阻燃含有环氧树脂的组合物对碳纤维织物的浸润性和透过性，进行表征，发现该组合物对四层碳纤维具有良好的浸润性和透过性。
将上述方案所得处理后的碳纤维织物，进行燃烧试验，样品信息见表2-1，测试结果见表2-2和表2-3。
表2-1样品信息
| 样品 | 低烟阻燃含有环氧树脂的组合物处理过的碳纤维织物 |
| 表面颜色 | 正面：黑色 背面：灰色 |
| 面积密度 | 近似3.04kg/m2 |
| 厚度 | 近似2.6mm |
| 试验环境 | T:（23±2）℃；H：RH（50±5）%；持续时间48h |
| 测试面 | 黑色表面 |
表2-2测试结果
表2-3结果分类
| 项目 | 阻燃性 | 烟气量 | 滴落物 |
| 等级 | S4 | SR1 | ST2 |
试验结论：氢氧化铝在本发明提供的技术方案制备的树脂的携带下，很顺利的透过碳纤维，且均匀分布，阻燃性良好，可以达到DIN5510检验标准的S4级。固化物燃烧的烟气量很低，达到DIN5510检验标准的SR1。固化物燃烧无滴落，可以达到DIN5510检验标准的ST2级（最高级）。
实施例3
按本发明技术方案制备一批低烟阻燃含有环氧树脂的组合物，该组合物的配方为
| 物料 | 质量/kg |
| 低粘度双酚A环氧树脂 | 41 |
| 1,4-丁二醇二缩水甘油醚 | 18 |
| 硬脂酸镁 | 0.5 |
| 1-甲氧基-2-乙酸丙酯 | 0.5 |
| 氢氧化铝粉体 | 35 |
| 异佛尔酮二胺 | 20 |
| 四甲基胍 | 10 |
| 聚醚胺 | 50 |
制备步骤如下：
1.树脂的制备：在反应釜内,加入41kg的低粘度双酚A环氧树脂（粘度为12000-15000cps）和18kg的1,4-丁二醇二缩水甘油醚,在60℃下反应1.5h,冷却至室温后注入分散釜内；加入0.5kg的硬脂酸镁，0.5kg的1-甲氧基-2-乙酸丙酯，开动分散机；15min后，加入35kg的氢氧化铝粉体，高速分散40min。
2.固化剂的制备：在反应釜内,加入20kg的异佛尔酮二胺、10kg的四甲基胍和50kg的聚醚胺混合1小时，即制得固化剂组分。
3. 使用前将1中制备的树脂混合物和2中制备的固化剂按质量比1:1的比例混合。
4. 将3中所得低烟阻燃含有环氧树脂的组合物通过真空灌注,对碳纤维完全浸润,固化后得到环氧树脂/碳纤维复合材料。
对步骤3中所得低烟阻燃含有环氧树脂的组合物对碳纤维织物的浸润性和透过性，进行表征，发现该组合物对多层碳纤维具有良好的浸润性和透过性。
将上述方案所得处理后的碳纤维织物，进行燃烧试验，样品信息见表3-1，测试结果见表3-2和表3-3。
表3-1样品信息
| 样品 | 低烟阻燃含有环氧树脂的组合物处理过的碳纤维织物 |
| 表面颜色 | 正面：黑色 背面：灰色 |
| 面积密度 | 近似3.04kg/m2 |
| 厚度 | 近似3.2mm |
| 试验环境 | T:（23±2）℃；H：RH（50±5）%；持续时间48h |
| 测试面 | 黑色表面 |
表3-2测试结果
表3-3结果分类
| 项目 | 阻燃性 | 烟气量 | 滴落物 |
| 等级 | S4 | SR1 | ST2 |
试验结论：氢氧化铝在本发明提供的技术方案制备的树脂的携带下，很顺利的透过碳纤维，且均匀分布，阻燃性良好，可以达到DIN5510检验标准的S4级。固化物燃烧的烟气量很低，达到DIN5510检验标准的SR1。固化物燃烧无滴落，可以达到DIN5510检验标准的ST2级（最高级）。
Claims (2)
1.一种低烟阻燃含有环氧树脂的组合物，由树脂组分和固化剂组成，其特征在于，
所述的树脂组分由以下质量份数的组分组成：45份的环氧树脂；13份的1,4-丁二醇二缩水甘油醚；45份的阻燃消烟剂；2份的润湿分散剂；
其中，所述的环氧树脂为低粘度双酚A环氧树脂，其中低粘度双酚A环氧树脂粘度为11000-12000cps；
所述的阻燃消烟剂为氢氧化铝和氢氧化镁中的至少一种；
所述的润湿分散剂为磷酸聚酯、1-甲氧基-2-乙酸丙酯和溶剂石脑油、硬脂酸钡、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸镁或硬脂酸铜中的至少一种；
所述的固化剂由质量份数为25份的异佛尔酮二胺、15份的四甲基胍和60份的聚醚胺的组分组成。
2.一种如权利要求1所述的一种低烟阻燃含有环氧树脂的组合物制备的方法，其特征在于，它包括如下步骤：
a) 树脂组分的制备：在一个反应釜内加入环氧树脂和1,4-丁二醇二缩水甘油醚，在60℃下反应1-1.5 小时，冷却至室温后注入分散釜内；加入润湿分散剂，开动分散机，十五分钟后，加入阻燃消烟剂，高速分散30-40分钟即得树脂组分；
b) 固化剂的制备：在另一个反应釜内加入异佛尔酮二胺、聚醚胺和四甲基胍混合1小时，即得固化剂；
c) 将树脂组分和固化剂混合，即得低烟阻燃含有环氧树脂的组合物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201210256653 CN102731968B (zh) | 2012-07-24 | 2012-07-24 | 一种低烟阻燃含有环氧树脂的组合物及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201210256653 CN102731968B (zh) | 2012-07-24 | 2012-07-24 | 一种低烟阻燃含有环氧树脂的组合物及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102731968A CN102731968A (zh) | 2012-10-17 |
| CN102731968B true CN102731968B (zh) | 2013-08-21 |
Family
ID=46988314
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201210256653 Active CN102731968B (zh) | 2012-07-24 | 2012-07-24 | 一种低烟阻燃含有环氧树脂的组合物及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102731968B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI504734B (zh) * | 2013-12-31 | 2015-10-21 | Ind Tech Res Inst | 防火耐燃複合材料、板材與塗層 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103031725A (zh) * | 2012-12-28 | 2013-04-10 | 苏州市华智顾纺织有限公司 | 一种阻燃涤纶织物的制作方法 |
| CN104497493A (zh) * | 2015-01-15 | 2015-04-08 | 江苏恒神纤维材料有限公司 | 一种无卤低烟低毒阻燃环氧树脂体系 |
| EP3085744A1 (en) * | 2015-04-24 | 2016-10-26 | PPG Coatings Europe B.V. | An intumescent coating composition |
| CN113956614A (zh) * | 2016-11-11 | 2022-01-21 | 惠柏新材料科技（上海）股份有限公司 | 一种低发烟阻燃环氧树脂组成物 |
| CN109411769B (zh) * | 2018-10-26 | 2020-11-17 | 阜阳创启工艺品有限公司 | 一种燃料电池用长寿命碳纤维纸的制备方法 |
| CN111057220B (zh) * | 2019-12-31 | 2021-11-12 | 道生天合材料科技(上海)股份有限公司 | 一种真空灌注阻燃环氧树脂及其制备方法 |
| CN114804170B (zh) * | 2021-06-30 | 2023-11-17 | 上交赛孚尔(包头)新材料有限公司 | 一种吸附剂、制备氢氧化铝的方法及应用 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1876740A (zh) * | 2006-07-12 | 2006-12-13 | 海洋化工研究院 | 无溶剂环氧膨胀型防火涂料及其制备方法 |
| CN101307171A (zh) * | 2008-07-10 | 2008-11-19 | 天津市凯华绝缘材料有限公司 | 一种含磷聚酯阻燃环氧树脂组合物 |
| CN102105440A (zh) * | 2008-07-22 | 2011-06-22 | 巴斯夫欧洲公司 | 具有胍衍生物的胺混合物 |
| CN102391475A (zh) * | 2011-09-29 | 2012-03-28 | 东方电气集团东方汽轮机有限公司 | 风力发电机叶片用潜伏型环氧树脂体系及其制备方法 |
| CN102533192A (zh) * | 2011-12-28 | 2012-07-04 | 烟台德邦电子材料有限公司 | 一种阻燃的高导热环氧树脂电子粘接胶 |
-
2012
- 2012-07-24 CN CN 201210256653 patent/CN102731968B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1876740A (zh) * | 2006-07-12 | 2006-12-13 | 海洋化工研究院 | 无溶剂环氧膨胀型防火涂料及其制备方法 |
| CN101307171A (zh) * | 2008-07-10 | 2008-11-19 | 天津市凯华绝缘材料有限公司 | 一种含磷聚酯阻燃环氧树脂组合物 |
| CN102105440A (zh) * | 2008-07-22 | 2011-06-22 | 巴斯夫欧洲公司 | 具有胍衍生物的胺混合物 |
| CN102391475A (zh) * | 2011-09-29 | 2012-03-28 | 东方电气集团东方汽轮机有限公司 | 风力发电机叶片用潜伏型环氧树脂体系及其制备方法 |
| CN102533192A (zh) * | 2011-12-28 | 2012-07-04 | 烟台德邦电子材料有限公司 | 一种阻燃的高导热环氧树脂电子粘接胶 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI504734B (zh) * | 2013-12-31 | 2015-10-21 | Ind Tech Res Inst | 防火耐燃複合材料、板材與塗層 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102731968A (zh) | 2012-10-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102731968B (zh) | 一种低烟阻燃含有环氧树脂的组合物及其制备方法 | |
| CN111073218A (zh) | 一种环保阻燃短切碳纤维毡预浸料及其制备方法 | |
| CN103073751B (zh) | 膨胀型阻燃剂、含有该阻燃剂的阻燃聚合物组合物，以及纤维增强聚合物基阻燃复合材料 | |
| CN105694665A (zh) | 一种阻燃卷材及其制备方法 | |
| Ao et al. | Flame retardancy and fire mechanical properties for natural fiber/polymer composite: A review | |
| JP5743035B1 (ja) | 成形品 | |
| CN105367793A (zh) | 具有优异空间环境特性的氰酸酯树脂预聚体、预浸料及其制备方法和应用 | |
| CN106854361B (zh) | 一种含有苯并噁嗪的树脂组合物的制备方法及由其制成的预浸料和层压板 | |
| CN101885860B (zh) | 一种膨胀型复合阻燃剂以及包含该阻燃剂的阻燃材料 | |
| KR101898394B1 (ko) | 에폭시 수지 조성물을 포함하는 토우프레그 | |
| CN106751527A (zh) | 自粘型无卤阻燃环氧预浸料复合材料及其制备方法 | |
| CN101864169A (zh) | 一种玻璃纤维增强聚苯硫醚树脂复合材料 | |
| CN106519665A (zh) | 阻燃增强聚酰胺复合材料及其制备方法 | |
| CN110256812A (zh) | 一种潜伏性中温快速固化无卤阻燃环氧树脂组合物及其预浸料方法 | |
| CN106497043A (zh) | 阻燃增强共聚酰胺复合材料及其制备方法 | |
| JP2020041253A (ja) | ポリカーボネート繊維とその製造方法、およびそれを含む繊維強化プラスチック用シート、ならびに繊維強化プラスチック | |
| CN111909615B (zh) | 一种用于耐火棉纺织绳的水性阻燃涂料 | |
| CN107531883A (zh) | 树脂组合物、树脂片、树脂固化物和树脂基板 | |
| BRPI0717377A2 (pt) | Método para a produção de materiais compósitos de fibra ou pré-impregnados não inflamáveis. | |
| CN111172762B (zh) | 一种纤维表面处理的纳米强化环保浸渍体系及其制备方法 | |
| CN103172977B (zh) | 一种阻燃耐高温高性能混杂玻璃纤维预浸料及其制备方法 | |
| CN112048153A (zh) | 一种阻燃环氧片状模塑料及其制备方法 | |
| KR20230016527A (ko) | 탄닌산이 코팅된 난연 복합 단열 소재 및 그 제조 방법 | |
| Xiao et al. | Study on epoxy resin modified by hyperbranched polysiloxane containing active amino group and its properties | |
| CN115197537B (zh) | 阻燃环氧树脂组合物、预浸料、纤维增强复合材料及制备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20150703 Address after: 9 No. 526238 Guangdong province Zhaoqing high tech Zone North River Road Patentee after: GUANGDONG BROADWIN ADVANCED MATERIALS Co.,Ltd. Address before: 1009, room 730, building B, Cheonan industrial building, No. 511400 Yingbin Road, Guangzhou, Guangdong, Panyu District, China Patentee before: GUANGZHOU BROADWIN ADVANCED MATERIALS Co.,Ltd. |
|
| C56 | Change in the name or address of the patentee | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 526238 Guangdong high tech Zone in Zhaoqing City, North River Road No. 9 Guangdong Bo new Mstar Technology Ltd office building Patentee after: GUANGDONG BOHUI NEW MATERIAL TECHNOLOGY CO.,LTD. Address before: 9 No. 526238 Guangdong province Zhaoqing high tech Zone North River Road Patentee before: GUANGDONG BROADWIN ADVANCED MATERIALS Co.,Ltd. |
|
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: Office Building of Guangdong Bohui New Material Technology Co., Ltd., No. 51 Beijiang Avenue, High tech Zone, Zhaoqing City, Guangdong Province, China 526040 Patentee after: GUANGDONG BROADWIN ADVANCED MATERIALS Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 526238 office building of Guangdong Bohui New Material Technology Co., Ltd., No.9 Beijiang Avenue, high tech Zone, Zhaoqing City, Guangdong Province Patentee before: GUANGDONG BOHUI NEW MATERIAL TECHNOLOGY CO.,LTD. Country or region before: China |