CN106751434A - 一种酚醛树脂复合改性材料及其应用方法 - Google Patents

一种酚醛树脂复合改性材料及其应用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种酚醛树脂复合改性材料及其应用方法，所述材料由以下重量份组分制备而成，酚醛树脂100重量份、高岭土0.1‑15重量份、碳化硅0.1‑15重量份、阻燃剂0.1‑20重量份、石墨鳞片0.1‑20重量份、增强剂0.1‑10重量份。本发明公开的技术方案不仅明显改善酚醛树脂的阻燃性能，而且抑制了酚醛树脂的高温膨胀性和烟气量；增强剂使酚醛树脂的强度在加入高岭土、碳化硅、阻燃剂、石墨鳞片时不会有明显的降低。

Description

一种酚醛树脂复合改性材料及其应用方法
技术领域
本发明涉及复合材料技术领域，具体涉及一种酚醛树脂复合改性材料及其应用方法。
背景技术
酚醛树脂，是一种合成塑料，无色或黄褐色透明固体，因电气设备使用较多，也俗称电木。合成时加入不同组分，可获得功能各异的改性酚醛树脂，具有不同的优良特性。用于铸造材料领域的热塑性酚醛树脂，由于其具有一定的热膨胀性、高温可燃且烟气量大，迅速碳化失去强度等缺陷，造成使用效果不理想，限制了其向高性能材料的发展，不能满足高性能材料高阻燃、耐高温、低膨胀、低烟气量等性能的要求。
所以，目前需要研究一种新型的复合酚醛树脂复合改性材料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种酚醛树脂复合改性材料及其应用方法，用以解决现有的材料高阻燃、耐高温、低膨胀、低烟气量的问题。
为实现上述目的，本发明公开的技术方案如下：
本发明公开了一种酚醛树脂复合改性材料，由以下重量份组分制备而成，酚醛树脂100重量份、高岭土0.1-15重量份、碳化硅0.1-15重量份、阻燃剂0.1-20重量份、石墨鳞片0.1-20重量份、增强剂0.1-10重量份。
本发明公开的上述酚醛树脂复合改性材料，由以下重量份组分制备而成，酚醛树脂100重量份、高岭土5重量份、碳化硅5重量份、阻燃剂3重量份、石墨鳞片3重量份、增强剂3重量份。
本发明公开的上述酚醛树脂复合改性材料，由以下重量份组分制备而成，酚醛树脂100重量份、高岭土8重量份、碳化硅10重量份、阻燃剂10重量份、石墨鳞片10重量份、增强剂6重量份。
本发明公开的上述酚醛树脂复合改性材料，由以下重量份组分制备而成，酚醛树脂100重量份、高岭土12重量份、碳化硅12重量份、阻燃剂15重量份、石墨鳞片15重量份、增强剂8重量份。
本发明公开的上述酚醛树脂复合改性材料，由以下重量份组分制备而成，酚醛树脂100重量份、高岭土15重量份、碳化硅15重量份、阻燃剂20重量份、石墨鳞片20重量份、增强剂10重量份。
本发明公开的上述酚醛树脂复合改性材料，所述高岭土为纳米级活性高岭土。
本发明公开的上述酚醛树脂复合改性材料，所述阻燃剂选自氢氧化镁、氢氧化铝、三氧化二锑、硼酸锌、磷酸三苯脂中的一种或几种。
本发明公开的上述酚醛树脂复合改性材料，所述增强剂为氨基丙基四乙氧基硅烷。
本发明公开了一种酚醛树脂复合改性材料的应用方法，所述应用方法包括：在覆膜砂制备过程中，当原砂加热到140-160℃放入混砂机时，同时加入酚醛树脂，使酚醛树脂熔化，并使用混砂机搅拌，在此过程中加入酚醛树脂改性剂，使改性剂均匀的分散到酚醛树脂中生成酚醛树脂复合改性材料，并应用所述酚醛树脂复合改性材料于制备出耐高温型覆膜砂。
本发明公开的上述酚醛树脂复合改性材料的应用方法，所述酚醛树脂改性剂包括：纳米级活性高岭土、碳化硅、阻燃剂、石墨鳞片、增强剂，所述酚醛树脂改性剂的各组分在使用中与酚醛树脂重量份比例如下：酚醛树脂100重量份、纳米级活性高岭土0.1-15重量份、碳化硅0.1-15重量份、阻燃剂0.1-20重量份、石墨鳞片0.1-20重量份、增强剂0.1-10重量份。
本发明具有如下优点：本发明公开的技术方案采用纳米级活性高岭土、碳化硅、阻燃剂和石墨鳞片，不仅明显改善酚醛树脂的阻燃性能，而且抑制了酚醛树脂的高温膨胀性和烟气量；增强剂使酚醛树脂的强度在加入高岭土、碳化硅、阻燃剂、石墨鳞片时不会有明显的降低。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
本实施例中酚醛树脂复合改性材料，由以下重量份组分制备而成，具体为，酚醛树脂100重量份、高岭土5重量份、碳化硅5重量份、阻燃剂3重量份、石墨鳞片3重量份、增强剂3重量份。
其中，高岭土、碳化硅、阻燃剂、石墨鳞片和增强剂为酚醛树脂改性剂，上述高岭土为纳米级活性高岭土；阻燃剂选自氢氧化镁、氢氧化铝、三氧化二锑、硼酸锌、磷酸三苯脂中的一种或几种；增强剂为氨基丙基四乙氧基硅烷。
将上述所述酚醛树脂复合改性材料应用于制备耐高温型覆膜砂，其应用方法包括：在覆膜砂制备过程中，当原砂加热到140-160℃放入混砂机时，同时加入酚醛树脂，使酚醛树脂熔化，并使用混砂机搅拌，在此过程中加入酚醛树脂改性剂，使改性剂均匀的分散到酚醛树脂中生成酚醛树脂复合改性材料，并应用所述酚醛树脂复合改性材料于制备出耐高温型覆膜砂。
实施例2
本实施例中酚醛树脂复合改性材料，由以下重量份组分制备而成，具体为，酚醛树脂100重量份、高岭土8重量份、碳化硅10重量份、阻燃剂10重量份、石墨鳞片10重量份、增强剂6重量份。
其中，高岭土、碳化硅、阻燃剂、石墨鳞片和增强剂为酚醛树脂改性剂，上述高岭土为纳米级活性高岭土；阻燃剂选自氢氧化镁、氢氧化铝、三氧化二锑、硼酸锌、磷酸三苯脂中的一种或几种；增强剂为氨基丙基四乙氧基硅烷。
将上述所述酚醛树脂复合改性材料应用于制备耐高温型覆膜砂，其应用方法包括：在覆膜砂制备过程中，当原砂加热到140-160℃放入混砂机时，同时加入酚醛树脂，使酚醛树脂熔化，并使用混砂机搅拌，在此过程中加入酚醛树脂改性剂，使改性剂均匀的分散到酚醛树脂中生成酚醛树脂复合改性材料，并应用所述酚醛树脂复合改性材料于制备出耐高温型覆膜砂。
实施例3
本实施例中酚醛树脂复合改性材料，由以下重量份组分制备而成，具体为，酚醛树脂100重量份、高岭土12重量份、碳化硅12重量份、阻燃剂15重量份、石墨鳞片15重量份、增强剂8重量份。
其中，高岭土、碳化硅、阻燃剂、石墨鳞片和增强剂为酚醛树脂改性剂，上述高岭土为纳米级活性高岭土；阻燃剂选自氢氧化镁、氢氧化铝、三氧化二锑、硼酸锌、磷酸三苯脂中的一种或几种；增强剂为氨基丙基四乙氧基硅烷。
将上述所述酚醛树脂复合改性材料应用于制备耐高温型覆膜砂，其应用方法包括：在覆膜砂制备过程中，当原砂加热到140-160℃放入混砂机时，同时加入酚醛树脂，使酚醛树脂熔化，并使用混砂机搅拌，在此过程中加入酚醛树脂改性剂，使改性剂均匀的分散到酚醛树脂中生成酚醛树脂复合改性材料，并应用所述酚醛树脂复合改性材料于制备出耐高温型覆膜砂。
实施例4
本实施例中酚醛树脂复合改性材料，由以下重量份组分制备而成，具体为，酚醛树脂100重量份、高岭土15重量份、碳化硅15重量份、阻燃剂20重量份、石墨鳞片20重量份、增强剂10重量份。
其中，高岭土、碳化硅、阻燃剂、石墨鳞片和增强剂为酚醛树脂改性剂，上述高岭土为纳米级活性高岭土；阻燃剂选自氢氧化镁、氢氧化铝、三氧化二锑、硼酸锌、磷酸三苯脂中的一种或几种；增强剂为氨基丙基四乙氧基硅烷。
将上述所述酚醛树脂复合改性材料应用于制备耐高温型覆膜砂，其应用方法包括：在覆膜砂制备过程中，当原砂加热到140-160℃放入混砂机时，同时加入酚醛树脂，使酚醛树脂熔化，并使用混砂机搅拌，在此过程中加入酚醛树脂改性剂，使改性剂均匀的分散到酚醛树脂中生成酚醛树脂复合改性材料，并应用所述酚醛树脂复合改性材料于制备出耐高温型覆膜砂。
实施例5
对实施例1至4制备的耐高温型覆膜砂分别进行了高阻燃、耐高温、低膨胀、低烟气量的性能测试，具体结果见表1所示。
表1耐高温型覆膜砂的高阻燃、耐高温、低膨胀、低烟气量的性能测试结果
由表1可见，从上述的实施例1、实施例2、实施例3和实施例4制备的耐高温型覆膜砂具有耐热时间长、高阻燃、耐高温、低膨胀、低烟气量等的特点。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种酚醛树脂复合改性材料，其特征在于：所述材料由以下重量份的组分制备而成，酚醛树脂100重量份、高岭土0.1-15重量份、碳化硅0.1-15重量份、阻燃剂0.1-20重量份、石墨鳞片0.1-20重量份、增强剂0.1-10重量份。
2.如权利要求1所述的酚醛树脂复合改性材料，其特征在于：所述材料由以下重量份组分制备而成，酚醛树脂100重量份、高岭土5重量份、碳化硅5重量份、阻燃剂3重量份、石墨鳞片3重量份、增强剂3重量份。
3.如权利要求1所述的酚醛树脂复合改性材料，其特征在于：所述材料由以下重量份组分制备而成，酚醛树脂100重量份、高岭土8重量份、碳化硅10重量份、阻燃剂10重量份、石墨鳞片10重量份、增强剂6重量份。
4.如权利要求1所述的酚醛树脂复合改性材料，其特征在于：所述材料由以下重量份组分制备而成，酚醛树脂100重量份、高岭土12重量份、碳化硅12重量份、阻燃剂15重量份、石墨鳞片15重量份、增强剂8重量份。
5.如权利要求1所述的酚醛树脂复合改性材料，其特征在于：所述材料由以下重量份组分制备而成，酚醛树脂100重量份、高岭土15重量份、碳化硅15重量份、阻燃剂20重量份、石墨鳞片20重量份、增强剂10重量份。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的酚醛树脂复合改性材料，其特征在于：所述高岭土为纳米级活性高岭土。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的酚醛树脂复合改性材料，其特征在于：所述阻燃剂选自氢氧化镁、氢氧化铝、三氧化二锑、硼酸锌、磷酸三苯脂中的一种或几种。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的酚醛树脂复合改性材料，其特征在于：所述增强剂为氨基丙基四乙氧基硅烷。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的酚醛树脂复合改性材料的应用方法，其特征在于：所述应用方法包括：在覆膜砂制备过程中，当原砂加热到140-160℃放入混砂机时，同时加入酚醛树脂，使酚醛树脂熔化，并使用混砂机搅拌，在此过程中加入酚醛树脂改性剂，使改性剂均匀的分散到酚醛树脂中生成酚醛树脂复合改性材料，并应用所述酚醛树脂复合改性材料于制备出耐高温型覆膜砂。
10.根据权利要求9所述的酚醛树脂复合改性材料的应用方法，其特征在于：所述酚醛树脂改性剂包括：纳米级活性高岭土、碳化硅、阻燃剂、石墨鳞片、增强剂，所述酚醛树脂改性剂的各组分在使用中与酚醛树脂重量份比例如下：酚醛树脂100重量份、纳米级活性高岭土0.1-15重量份、碳化硅0.1-15重量份、阻燃剂0.1-20重量份、石墨鳞片0.1-20重量份、增强剂0.1-10重量份。
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