CN106046678A - 一种阻燃增韧环氧树脂碳纤维预浸料及其制备方法 - Google Patents
一种阻燃增韧环氧树脂碳纤维预浸料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106046678A CN106046678A CN201610365151.6A CN201610365151A CN106046678A CN 106046678 A CN106046678 A CN 106046678A CN 201610365151 A CN201610365151 A CN 201610365151A CN 106046678 A CN106046678 A CN 106046678A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- epoxy resin
- carbon fiber
- preparation
- mixed liquor
- mixed liquid
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L63/00—Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/24—Impregnating materials with prepolymers which can be polymerised in situ, e.g. manufacture of prepregs
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2363/00—Characterised by the use of epoxy resins; Derivatives of epoxy resins
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
- C08L2205/025—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group containing two or more polymers of the same hierarchy C08L, and differing only in parameters such as density, comonomer content, molecular weight, structure
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
Abstract
本发明公开了一种阻燃增韧环氧树脂碳纤维预浸料及其制备方法。所述制备方法,包括:将液态环氧树脂与固态环氧树脂于100~120℃搅拌混合完全,得混合液A;将所述的混合液A与阻燃剂SPB‑100于100~120℃搅拌混合完全,得混合液B;向所述的混合液B中加入固化剂,于70~80℃搅拌均匀后,得混合液C;向所述的混合液C中加入促进剂,于70~80℃搅拌均匀后,得混合液D;将所述的混合液D通过涂胶机和预浸料机制备所述的阻燃增韧环氧树脂碳纤维预浸料。本发明还公开了所述制备方法制备得到的阻燃增韧环氧树脂碳纤维预浸料。本发明方法能够提高产品阻燃性和韧性。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料制备技术领域,具体涉及一种阻燃增韧环氧树脂碳纤维预浸料的制备方法。
背景技术
碳纤维/树脂基复合材料具有高比强度、高比模量、耐腐蚀、耐烧蚀、抗疲劳和尺寸稳定等一系列优异性能,已经成功用于民事、军事方面。但其基体树脂韧性较低而且基体阻燃性较差,严重影响其更广泛的运用。
本发明涉及一种阻燃增韧环氧树脂碳纤维预浸料的制备方法;针对环氧树脂固化后交联密度高,不仅韧性较低而且基体阻燃性较差,因此,以纯环氧树脂制备的复合材料不能满足工业发展对高性能树脂基复合材料的要求。
发明内容
发明目的:本发明的目的在于提供一种阻燃增韧环氧树脂碳纤维预浸料的制备方法,提高产品阻燃性和强度。
技术方案:一种阻燃增韧环氧树脂碳纤维预浸料的制备方法,包括:
1)将液态环氧树脂与固态环氧树脂于100~120℃搅拌混合完全,得混合液A;
2)将所述的混合液A与阻燃剂SPB-100于100~120℃搅拌混合完全,得混合液B;
3)向所述的混合液B中加入固化剂,于70~80℃搅拌均匀后,得混合液C;
4)向所述的混合液C中加入促进剂,于70~80℃搅拌均匀后,得混合液D;
5)将所述的混合液D通过涂胶机和预浸料机制备所述的阻燃增韧环氧树脂碳纤维预浸料。
所述的液态环氧树脂为双酚A型128或E51,所述的固态环氧树脂为双酚A型901或E20,优选为901。
所述固态环氧树脂和液态环氧树脂的质量比为5:1~5,优选为2~2.2:1。
所述的阻燃剂为SPB-100;所述的混合液A与阻燃剂SPB-100的质量比为100:5~20,优选为100:10~15,更优选为100:15。
所述的固化剂为双氰胺100S、100SF或DDA-5,优选为双氰胺100S;所述的混合液A与固化剂的质量比为100:3~8,优选为100:3~6,更优选为100:6。
所述的促进剂为二脲类U-24M,UR300或UR500,优选为UR500;所述的混合液A与促进剂的质量比为100:0.5~5,优选为100:1~3,更优选为100:1。
所述的混合液D在70℃的粘度为3000~30000cps,优选为23000~25000cps。
步骤5)采用常规方法,具体为:将所述的混合液D置于70~80℃涂胶机中,通过红外线仪检测胶膜的厚度或胶膜的面密度,通过冷却板降低胶膜的的温度,减少其固化程度,制得预浸料所用胶膜;
将上述胶膜从预浸料机上、下胶膜辊中引出,并和碳纤维形成夹芯结构,依次通过100~120℃热压辊,使树脂基体熔融,纤维嵌入树脂基体中,冷却降低预浸料温度,最后进行切边、覆PE膜、收卷,制得阻燃增韧环氧树脂碳纤维预浸料。
本发明还提供了所述制备方法制备得到的阻燃增韧环氧树脂碳纤维预浸料。
所述阻燃增韧环氧树脂碳纤维预浸料,其基体树脂弯曲强度达到105~110Mpa,拉伸强度75~80Mpa,冲击强度10~12KJ/m2,氧指数为25~30%。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
在储存过程中,本发明选择的阻燃剂极性与环氧树脂相同,与环氧树脂混合稳定性好,便于混合,易于分散。申请人对众多阻燃剂进行研究,发现了无卤阻燃剂体系氮磷系阻燃剂SPB-100不仅具有阻燃效果优异,还具有提高拉伸强度和冲击强度的作用,原因可能由于阻燃元素间的增效和协同作用而具有良好的阻燃作用,同时该阻燃增韧剂中有韧性链段对本发明整个体系的韧性有提高,对其他机械性能几乎没有影响。这款阻燃增韧环氧树脂碳纤维预浸料有着广泛的运用前景。
具体实施方式
为了更好的理解本发明,下面结合实施例进一步阐明本发明的内容,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
固态环氧树脂901:南亚环氧树脂公司;
液态环氧树脂128:南亚环氧树脂公司;
无卤阻燃剂SPB-100:上海众司实业有限公司;
双氰胺100s:德固赛有限公司;
促进剂UR300:德固赛有限公司。
本发明所用原料并不限于上述公司生产,只要是上述涉及的产品型号即可。
本发明实施例中涉及的制备步骤、性能检测如无特别指出均为常规方法,指标测试方法依据标准GB/T 2567-2008树脂浇铸体性能试验方法。
实施例1
1)将670克固态环氧树脂901和330克液态环氧树脂(双酚A型128)置于2000毫升的带有真空装置的玻璃烧瓶中,100℃搅拌30min,得到溶液A,直接用于下一步反应;
2)将上步溶液A中加入100克无卤阻燃增韧剂SPB-100,120℃搅拌30min,得到混合物B;
3)将上步混合物B中加入30克促进固化剂双氰胺100s,70℃搅拌10min,得到混合物C;
4)将上步混合物C和30克促进剂UR300置于2000毫升的带有真空装置的玻璃烧瓶中,80℃搅拌20min,得到溶液D,D在70℃的粘度为23000cps;
将溶液D置于70℃涂胶机中,通过红外线仪检测胶膜的厚度或胶膜的面密度,通过冷却板降低胶膜的的温度,减少其固化程度,制得预浸料所用胶膜;将上述胶膜从预浸料机上、下胶膜辊中引出,并和碳纤维形成夹芯结构,依次通过100~120℃几组热压辊,使树脂基体熔融,纤维嵌入树脂基体中,冷却降低预浸料温度,进行切边、覆PE膜、收卷,制得环氧树脂碳纤维预浸料。
本实施例制得的一种阻燃增韧环氧树脂碳纤维预浸料,其基体树脂弯曲强度达到110Mpa,拉伸强度75Mpa,冲击强度10KJ/m2,氧指数为27%。
实施例2
1)将670克固态环氧树脂901和330克液体环氧树脂(双酚A型128)置于2000毫升的带有真空装置的玻璃烧瓶中,120℃搅拌30min,得到溶液A,直接用于下一步反应;
2)将上步溶液A中加入150克无卤阻燃增韧剂SPB-100,100℃搅拌30min,得到混合物B;
3)将上步混合物B中加入60克促进固化剂双氰胺100s,80℃搅拌10min,得到混合物C;
4)将上步混合物C和10克促进剂UR500置于2000毫升的带有真空装置的玻璃烧瓶中,70℃搅拌20min,得到溶液D,D在70℃的粘度为25000cps;
将溶液D置于70℃涂胶机中,通过红外线仪检测胶膜的厚度或胶膜的面密度,通过冷却板降低胶膜的的温度,减少其固化程度,制得预浸料所用胶膜;将上述胶膜从预浸料机上、下胶膜辊中引出,并和碳纤维形成夹芯结构,依次通过100~120℃几组热压辊,使树脂基体熔融,纤维嵌入树脂基体中,冷却降低预浸料温度,进行切边、覆PE膜、收卷,制得环氧树脂碳纤维预浸料。
本实施例制得的一种阻燃增韧环氧树脂碳纤维预浸料,其基体树脂弯曲强度达到105Mpa,拉伸强度80Mpa,冲击强度12KJ/m2,氧指数为30%。
对比例1
不添加阻燃剂,其余同实施例2,具体步骤为:
1)将670克固体固态环氧树脂901和330克液体环氧树脂(双酚A型128)置于2000毫升的带有真空装置的玻璃烧瓶中,120℃搅拌30min,得到溶液A,直接用于下一步反应;
2)将上步溶液A中加入60克固化剂双氰胺100s,80℃搅拌10min,得到混合物C。
3)将上步混合物C和10克促进剂UR500置于2000毫升的带有真空装置的玻璃烧瓶中,70℃搅拌20min,得到溶液D;
将溶液D置于70℃涂胶机中,通过红外线仪检测胶膜的厚度或胶膜的面密度,通过冷却板降低胶膜的的温度,减少其固化程度,制得预浸料所用胶膜;将上述胶膜从预浸料机上、下胶膜辊中引出,并和碳纤维形成夹芯结构,依次通过100~120℃几组热压辊,使树脂基体熔融,纤维嵌入树脂基体中,冷却降低预浸料温度,进行切边、覆PE膜、收卷,制得环氧树脂碳纤维预浸料。
本实施例制得的一种阻燃增韧环氧树脂碳纤维预浸料,其基体树脂弯曲强度达到105Mpa,拉伸强度75Mpa,冲击强度8KJ/m2,氧指数为20%。
Claims (9)
1.一种阻燃增韧环氧树脂碳纤维预浸料的制备方法,其特征在于,包括:
1)将液态环氧树脂与固态环氧树脂于100~120℃搅拌混合完全,得混合液A;
2)将所述的混合液A与阻燃剂SPB-100于100~120℃搅拌混合完全,得混合液B;
3)向所述的混合液B中加入固化剂,于70~80℃搅拌均匀后,得混合液C;
4)向所述的混合液C中加入促进剂,于70~80℃搅拌均匀后,得混合液D;
5)将所述的混合液D通过涂胶机和预浸料机制备所述的阻燃增韧环氧树脂碳纤维预浸料。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的液态环氧树脂为双酚A型128或E51,固态环氧树脂为双酚A型901或E20。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述固态环氧树脂和液态环氧树脂的质量比为5:1~5。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的混合液A与阻燃剂SPB-100的质量比为100:5~20。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的固化剂为双氰胺100S、100SF或DDA-5。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的混合液A与固化剂的质量比为100:3~8。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的促进剂为二脲类U-24M,UR300或UR500。
8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的混合液A与促进剂的质量比为100:0.5~5。
9.根据权利要求1~8任一项所述的制备方法制备得到的阻燃增韧环氧树脂碳纤维预浸料。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610365151.6A CN106046678B (zh) | 2016-05-27 | 2016-05-27 | 一种阻燃增韧环氧树脂碳纤维预浸料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610365151.6A CN106046678B (zh) | 2016-05-27 | 2016-05-27 | 一种阻燃增韧环氧树脂碳纤维预浸料及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106046678A true CN106046678A (zh) | 2016-10-26 |
CN106046678B CN106046678B (zh) | 2018-07-17 |
Family
ID=57176098
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610365151.6A Active CN106046678B (zh) | 2016-05-27 | 2016-05-27 | 一种阻燃增韧环氧树脂碳纤维预浸料及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106046678B (zh) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106854342A (zh) * | 2016-12-22 | 2017-06-16 | 芜湖天道绿色新材料有限公司 | 低卤、阻燃的环氧树脂碳纤维复合材料及其制备方法 |
CN107011632A (zh) * | 2017-06-08 | 2017-08-04 | 东莞市联洲知识产权运营管理有限公司 | 一种新型碳纤维增强环氧树脂复合材料及其制备方法 |
CN108340639A (zh) * | 2017-09-19 | 2018-07-31 | 安徽旭升新材料有限公司 | 一种高导电性碳纤维板及其制备方法 |
CN108456398A (zh) * | 2018-01-31 | 2018-08-28 | 中国航空工业集团公司基础技术研究院 | 一种高层间断裂韧性抗冲击环氧树脂基玻璃纤维复合材料 |
CN109735056A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-05-10 | 航天材料及工艺研究所 | 一种无卤阻燃环氧树脂基复合材料及其制备方法与应用 |
CN111187438A (zh) * | 2020-02-10 | 2020-05-22 | 北京航空航天大学 | 一种真空袋成型工艺用碳纤维/增韧环氧树脂预浸料的制备方法 |
CN111662530A (zh) * | 2019-03-07 | 2020-09-15 | 华东理工大学华昌聚合物有限公司 | 一种预浸料用无卤阻燃的环氧树脂体系及其制备方法 |
CN113912986A (zh) * | 2021-11-29 | 2022-01-11 | 江苏兆鋆新材料股份有限公司 | 一种阻燃环氧树脂玻纤布预浸料及其制备方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102341429A (zh) * | 2009-03-25 | 2012-02-01 | 东丽株式会社 | 环氧树脂组合物、预浸料坯、碳纤维增强复合材料及电子电气部件箱体 |
CN102731969A (zh) * | 2012-06-18 | 2012-10-17 | 航天材料及工艺研究所 | 一种阻燃环氧预浸料复合材料及其制备方法和用途 |
EP2915848A1 (en) * | 2012-10-31 | 2015-09-09 | Shengyi Technology Co., Ltd. | Thermosetting resin composition and use thereof |
-
2016
- 2016-05-27 CN CN201610365151.6A patent/CN106046678B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102341429A (zh) * | 2009-03-25 | 2012-02-01 | 东丽株式会社 | 环氧树脂组合物、预浸料坯、碳纤维增强复合材料及电子电气部件箱体 |
CN102731969A (zh) * | 2012-06-18 | 2012-10-17 | 航天材料及工艺研究所 | 一种阻燃环氧预浸料复合材料及其制备方法和用途 |
EP2915848A1 (en) * | 2012-10-31 | 2015-09-09 | Shengyi Technology Co., Ltd. | Thermosetting resin composition and use thereof |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106854342A (zh) * | 2016-12-22 | 2017-06-16 | 芜湖天道绿色新材料有限公司 | 低卤、阻燃的环氧树脂碳纤维复合材料及其制备方法 |
CN107011632A (zh) * | 2017-06-08 | 2017-08-04 | 东莞市联洲知识产权运营管理有限公司 | 一种新型碳纤维增强环氧树脂复合材料及其制备方法 |
CN108340639A (zh) * | 2017-09-19 | 2018-07-31 | 安徽旭升新材料有限公司 | 一种高导电性碳纤维板及其制备方法 |
CN108456398A (zh) * | 2018-01-31 | 2018-08-28 | 中国航空工业集团公司基础技术研究院 | 一种高层间断裂韧性抗冲击环氧树脂基玻璃纤维复合材料 |
CN109735056A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-05-10 | 航天材料及工艺研究所 | 一种无卤阻燃环氧树脂基复合材料及其制备方法与应用 |
CN111662530A (zh) * | 2019-03-07 | 2020-09-15 | 华东理工大学华昌聚合物有限公司 | 一种预浸料用无卤阻燃的环氧树脂体系及其制备方法 |
CN111187438A (zh) * | 2020-02-10 | 2020-05-22 | 北京航空航天大学 | 一种真空袋成型工艺用碳纤维/增韧环氧树脂预浸料的制备方法 |
CN113912986A (zh) * | 2021-11-29 | 2022-01-11 | 江苏兆鋆新材料股份有限公司 | 一种阻燃环氧树脂玻纤布预浸料及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN106046678B (zh) | 2018-07-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106046678A (zh) | 一种阻燃增韧环氧树脂碳纤维预浸料及其制备方法 | |
CN105017723B (zh) | 一种特高压直流输变电用绝缘受力件及其制备方法 | |
CN106046680A (zh) | 一种用于自粘性预浸料的阻燃耐热环氧树脂 | |
CN104098885B (zh) | 一种玻璃纤维增强聚苯醚/聚酰胺合金材料及其制备方法 | |
CN106751527B (zh) | 自粘型无卤阻燃环氧预浸料复合材料及其制备方法 | |
CN105968731B (zh) | 一种低温固化环氧树脂碳纤维预浸料及其制备方法 | |
CN104277418A (zh) | 一种碳纤维增强韧性环氧树脂复合材料及其制备方法 | |
CN104130550A (zh) | 一种高韧性、可70℃固化环氧树脂预浸料及其制备方法 | |
CN106810819A (zh) | 环氧树脂组合物和预浸料及其制备方法以及纤维增强环氧树脂复合材料及其制备方法 | |
CN105237955B (zh) | 环氧树脂体系及其制备方法 | |
CN110283424A (zh) | 一种低温固化无卤阻燃环氧树脂组合物及其预浸料方法 | |
WO2013172199A1 (ja) | 硬化性樹脂組成物及びその硬化物、プリプレグ、並びに繊維強化複合材料 | |
CN111349310A (zh) | 一种粉末状无卤阻燃环氧树脂组合物、制备方法及应用 | |
CN104497493A (zh) | 一种无卤低烟低毒阻燃环氧树脂体系 | |
EP2718399B1 (de) | Herstellung von gehärteten epoxidharzen mit flammhemmenden phosphonaten | |
CN107353775A (zh) | 碳纤维增强树脂基复合材料阻燃表面膜及其制备方法 | |
CN105968715A (zh) | 一种增韧改性的碳纤维预浸料用环氧树脂体系、制备方法及由其制得的预浸料 | |
CN106519583B (zh) | 一种无卤阻燃手糊成型环氧树脂组合物及其制备方法 | |
CN111349309A (zh) | 一种粉末状无卤阻燃环氧树脂组合物的制备方法及应用 | |
CN105820513A (zh) | 一种耐高温固化的环氧树脂碳纤维预浸料及其制备方法和应用 | |
JPS592446B2 (ja) | 炭素繊維強化用難燃性エポキシ樹脂組成物 | |
CN110003421B (zh) | 一种超低温增韧材料和改性氰酸酯树脂及其制备方法和应用 | |
CN112724529A (zh) | 一种仪表板骨架用长玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法 | |
CN106280445A (zh) | 一种液体成型用高韧性双马树脂及其制备方法 | |
EP4045575A1 (en) | Flame retardant epoxy resin composition |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |