CN106957446A - 纳米陶瓷粉改性酚醛树脂制备高硬度复合材料的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及高分子材料领域，具体地说是一种纳米陶瓷粉改性酚醛树脂制备高硬度复合材料的方法，其特征在于包括如下步骤：按重量计，将50～100份酚醛树脂,1～20份空心玻璃微珠，20～100份酒精，1～30份纳米陶瓷粉，0.1～10份固化剂，0.5～20份偶联剂，搅拌、分散均匀后，得到一种纳米陶瓷粉改性酚醛树脂，将纳米陶瓷粉改性酚醛树脂均匀的刷在玻璃纤维布上，得到酚醛树脂玻璃纤维布预浸料，60℃下烘干去除酒精，将预浸料铺层固化，得到纳米陶瓷粉改性酚醛树脂制备高硬度复合材料。

Description

纳米陶瓷粉改性酚醛树脂制备高硬度复合材料的方法
技术领域
本发明涉及一种热固性树脂组合物领域，具体地说是一种纳米陶瓷粉改性酚醛树脂制备高硬度复合材料的方法。
背景技术
众所周知，酚醛树脂，也叫电木，是由苯酚和甲醛在催化剂条件下缩聚、经中和、水洗而制成的树脂，其中以苯酚和甲醛树脂为最重要。固体酚醛树脂为黄色、透明、无定形块状物质，因含有游离酚而呈微红色，实体的比重平均1.7左右，易溶于醇，不溶于水，对水、弱酸、弱碱溶液稳定。因选用催化剂的不同，可分为热固性和热塑性两类。酚醛树脂具有良好的耐酸性能、力学性能、耐热性能，广泛应用于防腐蚀工程、胶黏剂、阻燃材料、砂轮片制造等行业。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有的技术不足，提供一种力学性能、耐磨性、硬度等优异综合性能的纳米陶瓷粉改性酚醛树脂制备高硬度复合材料的方法。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：一种纳米陶瓷粉改性酚醛树脂制备高硬度复合材料的方法，其特征在于包括如下步骤：
按重量计，将50～100份酚醛树脂, 1～20份空心玻璃微珠，20～100份酒精，1～30份纳米陶瓷粉，0.1～10份固化剂，0.5～20份偶联剂，搅拌、分散均匀后，得到一种纳米陶瓷粉改性酚醛树脂，将纳米陶瓷粉改性酚醛树脂均匀的刷在玻璃纤维布上，得到酚醛树脂玻璃纤维布预浸料，60℃下烘干去除酒精，将预浸料铺层固化，得到纳米陶瓷粉改性酚醛树脂制备高硬度复合材料。
所述的酚醛树脂为线性酚醛树脂。
所述的纳米陶瓷粉为粒径为5-10nm的纳米陶瓷粉。
所述固化剂为六次甲基四胺（乌洛托品）。
所述的偶联剂为KH550、KH560中的一种或其任意比例的混合物。
所述的空心玻璃微珠粒径为微米级，密度为0.125～0.6g/cm3。
本发明的有益效果是，所生产的复合材料具有很高的力学性能、耐磨性及硬度。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例1：
按下述配方备料
线性酚醛树脂 80质量份，
纳米陶瓷粉 6质量份，
六次甲基四胺 2质量份，
空心玻璃微珠 10质量份，
KH550 6质量份，
酒精 80质量份。
按重量计，将80份酚醛树脂, 80份酒精，6份纳米陶瓷粉，2份六次甲基四胺，10份空心玻璃微珠，6份KH550，搅拌、分散均匀后，得到一种纳米陶瓷粉改性酚醛树脂，将改性的酚醛树脂均匀的刷在玻璃纤维布上，得到酚醛树脂玻璃纤维布预浸料，60℃下烘干去除酒精，将预浸料铺层固化，固化机制为130℃/2h，得到纳米陶瓷粉改性酚醛树脂制备高硬度复合材料。经测试,复合材料的拉伸强度为410MPa，拉伸模量为21GPa，弯曲强度为400MPa，弯曲模量为12GPa，压缩强度为370MPa，硬度为4H。
实施例2：
按下述配方备料
线性酚醛树脂 80质量份，
纳米陶瓷粉 10质量份，
六次甲基四胺 2质量份，
空心玻璃微珠 7质量份，
KH560 6质量份，
酒精 80质量份 。
按重量计，将80份酚醛树脂, 80份酒精，10份纳米陶瓷粉，2份六次甲基四胺，7份空心玻璃微珠，6份KH560，搅拌、分散均匀后，得到一种纳米陶瓷粉改性酚醛树脂，将改性的酚醛树脂均匀的刷在玻璃纤维布上，得到酚醛树脂玻璃纤维布预浸料，60℃下烘干去除酒精，将预浸料铺层固化，固化机制为130℃/2h，得到纳米陶瓷粉改性酚醛树脂制备高硬度复合材料。经测试,复合材料的拉伸强度为400MPa，拉伸模量为20GPa，弯曲强度为395MPa，弯曲模量为12GPa，压缩强度为365MPa，硬度为5H。
实施例3：
按下述配方备料
线性酚醛树脂 80质量份，
纳米陶瓷粉 12质量份，
六次甲基四胺 2质量份，
空心玻璃微珠 6质量份，
KH550 6质量份，
酒精 80质量份 。
按重量计，将80份线性酚醛树脂, 80份酒精，12份纳米陶瓷粉，2份六次甲基四胺，6份空心玻璃微珠，6份KH550，搅拌、分散均匀后，得到一种纳米陶瓷粉改性酚醛树脂，将改性的酚醛树脂均匀的刷在玻璃纤维布上，得到酚醛树脂玻璃纤维布预浸料，60℃下烘干去除酒精，将预浸料铺层固化，固化机制为130℃/2h，得到纳米陶瓷粉改性酚醛树脂制备高硬度复合材料。经测试,复合材料的拉伸强度为386MPa，拉伸模量为18GPa，弯曲强度为373MPa，弯曲模量为10GPa，压缩强度为350MPa，硬度为6H。
本发明纳米陶瓷粉为白色蓬松粉末状态，粒度分布均匀、纯度高、极好分散，其比表面高，具有耐高温的惰性，高活性；多孔性；硬度高、尺寸稳定性好，具有较强的表面酸性和一定的表面碱性，耐酸碱，同时可广泛应用于各种塑料、橡胶、陶瓷、耐火材料、复合材料等产品的补强增韧，对提高产品的致密性、光洁度、冷热疲劳性、断裂韧性、抗蠕变性能和高分子材料产品的耐磨性能尤为显著。

Claims (6)

1.一种纳米陶瓷粉改性酚醛树脂制备高硬度复合材料的方法，其特征在于包括如下步骤：
按重量计，将50～100份酚醛树脂, 1～20份空心玻璃微珠，20～100份酒精，1～30份纳米陶瓷粉，0.1～10份固化剂，0.5～20份偶联剂，搅拌、分散均匀后，得到一种纳米陶瓷粉改性酚醛树脂，将纳米陶瓷粉改性酚醛树脂均匀的刷在玻璃纤维布上，得到酚醛树脂玻璃纤维布预浸料，60℃下烘干去除酒精，将预浸料铺层固化，得到纳米陶瓷粉改性酚醛树脂制备高硬度复合材料。
2.根据权利要求1所述纳米陶瓷粉改性酚醛树脂制备高硬度复合材料的方法，其特征在于所述的酚醛树脂为线性酚醛树脂。
3.根据权利要求1所述纳米陶瓷粉改性酚醛树脂制备高硬度复合材料的方法，其特征在于所述的纳米陶瓷粉为粒径为5-10nm的纳米陶瓷粉。
4.根据权利要求1所述纳米陶瓷粉改性酚醛树脂制备高硬度复合材料的方法，其特征在于所述固化剂为六次甲基四胺。
5.根据权利要求1所述纳米陶瓷粉改性酚醛树脂制备高硬度复合材料的方法，其特征在于所述的偶联剂为KH550、KH560中的一种或其任意比例的混合物。
6.根据权利要求1所述纳米陶瓷粉改性酚醛树脂制备高硬度复合材料的方法，其特征在于所述的空心玻璃微珠粒径为微米级，密度为0.125～0.6g/cm3。
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