CN112574528B - 一种酚醛树脂片状增强材料及其制备方法 - Google Patents

一种酚醛树脂片状增强材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种酚醛树脂片状增强材料及其制备方法，所述制备方法包括如下步骤：(1)酚醛树脂糊的制备；(2)酚醛片状增强体的制备；(3)酚醛片状增强体的熟化。本发明引入多功能填料和层间增强体，该层间增强体可将复合材料层与层之间形成三维立体结构，提高复合材料层间强度，同时形成由内到外的立体通道，有利于热环境工况状态下气体分解物的排出；同时多功能填料作为隔热材料提高防热层的隔热性能。

Description

一种酚醛树脂片状增强材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及功能复合材料技术领域，尤其涉及一种用于提高树脂基烧蚀材料层间性能的材料及其制备方法。
背景技术
热防护材料一般称为烧蚀材料或烧蚀防热材料，在烧蚀防热材料方面的应用是复合材料在高科技领域的主要用途之一。烧蚀防热材料按其用途可分为导弹弹头烧蚀防热材料、飞船低密度烧蚀材料和航天飞机防热瓦等。近年来临近空间飞行器及长时间飞行武器引起世界各国的广泛关注，该类型飞行器长时间飞行、中低热流密度、中等焓值的服役特征对热防护材料及其结构提出了新的应用环境及要求，包括长时间防热、高效隔热、高承载能力、高可靠性等。外部气动加热严重，在高温和高速气流冲刷的条件下，结构体表面普遍采用一种烧蚀防热复合材料，通过材料在热流作用下发生分解、熔化、蒸发、升华等多种吸热和散热的物理和化学变化，以自身的质量消耗带走大量热能，防止热量传入内部结构，从而达到防热隔热的目的。烧蚀层除了要通过烧蚀剥离带走大量热量以外，剩下的厚度还要用来隔热以保证承载层的温度不超过正常工作温度范围。
传统烧蚀防热材料层间强度较低，容易出现揭层的风险，因此，针对以上不足，需要提供一种用于提高树脂基烧蚀材料层间性能的材料及其制备方法。本发明引入多功能填料和层间增强体，该层间增强体可将复合材料层与层之间形成三维立体结构，提高复合材料层间强度，同时形成由内到外的立体通道，有利于热环境工况状态下气体分解物的排出；同时多功能填料作为隔热材料提高防热层的隔热性能。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是传统烧蚀防热材料层间强度较低，容易出现揭层的问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明第一方面提供了一种酚醛树脂片状增强材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)酚醛树脂糊的制备：将酚醛树脂、稀释剂、助剂、空心微珠、纳米材料增韧剂和磨碎纤维混合均匀，制得酚醛树脂糊；
(2)酚醛片状增强体的制备：将所述酚醛树脂糊涂覆在第一薄膜和/或第二薄膜上；然后将短切纤维撒落在所述第一薄膜和/或第二薄膜的涂覆有所述酚醛树脂糊的面上；将上薄膜和下薄膜相对粘贴，形成一种两面均覆有薄膜的酚醛树脂糊片材；将所述酚醛树脂糊片材压挤，制得酚醛片状增强体；
(3)酚醛片状增强体的熟化：将所述酚醛片状增强体加热增稠熟化，得到所述酚醛树脂片状增强材料。
本发明第二方面提供了一种酚醛树脂片状增强材料，所述酚醛树脂片状增强材料按照本发明第一方面所述的制备方法制备得到。
(三)有益效果
本发明的上述技术方案具有如下优点：
(1)本发明引入多功能填料和层间增强体，层间增强体是短切纤维混合于分散有空心微珠的酚醛树脂中形成的短切纤维预浸料层。该预浸料层以短切纤维为增强体，以酚醛树脂为基体，空心微珠作为隔热填料。该层间增强体可将复合材料层与层之间形成立体结构，提高复合材料层间强度。
(2)该层间增强体可使复合材料层间形成由内到外的立体通道，有利于热环境工况状态下气体分解物的排出，防止复合材料鼓包现象的发生。
(3)该层间增强体材料层中空心微珠提高材料的孔隙率，主要起到隔热的作用，并实现轻质化。
(4)本发明的制备方法使层间增强体复合材料一次性成型，具有制备周期短、工艺简单、成本低等优点，能够大幅提高生产效率。
附图说明
图1是本发明制备工艺流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明第一方面提供了一种酚醛树脂片状增强材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)酚醛树脂糊的制备：将酚醛树脂、稀释剂、助剂、空心微珠、纳米材料增韧剂和磨碎纤维混合均匀，制得酚醛树脂糊；
(2)酚醛片状增强体的制备：将所述酚醛树脂糊涂覆在第一薄膜和/或第二薄膜上；然后将短切纤维撒落在所述第一薄膜和/或第二薄膜的涂覆有所述酚醛树脂糊的面上；将上薄膜和下薄膜相对粘贴，形成一种两面均覆有薄膜的酚醛树脂糊片材；将所述酚醛树脂糊片材压挤，制得酚醛片状增强体；
(3)酚醛片状增强体的熟化：将所述酚醛片状增强体加热增稠熟化，得到所述酚醛树脂片状增强材料。
根据一些优选的实施方式，在步骤(1)中，所述酚醛树脂、稀释剂、空心微珠、磨碎纤维的含量以重量份计为酚醛树脂100份、稀释剂5-15份(例如，可以为5份、7份、9份、11份、13份、15份)、助剂0.2-1.5份(例如为0.2份、0.5份、0.8份、1.1份、1.5份)、空心微珠10-60份(例如为10份、20份、30份、40份、50份、60份)、纳米材料增韧剂0.5-2.5份(例如为0.5份、0.8份、1.2份、1.5份、1.8份、2.1份、2.3份、2.5份)、磨碎纤维1-5份(例如为1份、2份、3份、4份、5份)。
根据一些优选的实施方式，在步骤(1)中，所述混合在设置有加热保温装置的混合器中进行；
优选的是，所述混合器的转速为800-1200rmp(例如800rmp、900rmp、1000rmp、1100rmp、1200rmp)，搅拌时间为10-30分钟。
根据一些优选的实施方式，所述酚醛树脂选自由钡酚醛树脂、氨酚醛树脂、镁酚醛树脂中的一种或两种混合物；；
所述稀释剂选自由酒精、丙酮中的一种或两种混合物；
所述助剂由浸润剂和消泡剂组成，优选为BYK W-972或BYK W-996；该助剂均为德国比克公司生产的化工产品。
所述空心微珠选自由玻璃微珠、陶瓷微珠和酚醛微珠组成的组；
所述纳米材料增韧剂选自丁腈橡胶粒子和羧基丁苯橡胶粒子中的一种或两种混合物；
所述磨碎纤维和短切纤维独立地选自由玻璃纤维、高硅氧纤维、石英纤维、莫来石纤维和SiC纤维中的一种或几种混合物；
所述薄膜为聚乙烯薄膜或聚酯薄膜。
根据一些优选的实施方式，在步骤(2)中，所述涂覆采用带有刮刀的片材机进行；所述压挤采用滚筒进行；
另外优选的是，在步骤(2)中，在所述压挤之后还包括将所述酚醛树脂糊片材收卷或折叠的步骤；优选的是，所述收卷采用收卷机进行，和/或所述折叠采用折叠机进行。
根据一些优选的实施方式，所述磨碎纤维的长度为0.5至2.0mm(例如可以为0.5mm、0.8mm、1.0mm、1.3mm、1.5mm、1.7mm、2.0mm)；
所述短切纤维的长度为6至24mm；
更优选的是，所述短切纤维包括具有第一长度的短切纤维和具有第二长度的第二纤维，所述第一长度为6至12mm，所述第二长度为13至24mm；进一步优选的是，具有第一长度的短切纤维和具有第二长度的第二纤维的用量比为1：1/2至1：2。
根据一些优选的实施方式，在步骤(2)中，所述酚醛树脂糊在第一薄膜上涂覆的厚度和/或在所述第二薄膜上涂覆的厚度为0.3-0.8mm。
根据一些优选的实施方式，所述短切纤维的加入量占所述酚醛树脂糊片材总重量的10％-50％。
根据一些优选的实施方式，在步骤(3)中，所述增稠在增稠室中进行；
所述增稠的增稠温度为60-80℃，增稠时间为24-96h。
本发明第二方面提供了一种酚醛树脂片状增强材料，所述酚醛树脂片状增强材料按照本发明第一方面所述的制备方法制备得到。
实施例1
第一步：制备树脂糊：
按照酚醛树脂100份、稀释剂15份，助剂1.5份、空心微珠60份、纳米材料增韧剂2.5份、磨碎纤维5份依次加入到带加热保温装置的混合器中，转速控制在1000rmp，经充分混合高速搅拌20分钟后，混合均匀制成酚醛树脂糊备用；配方如下(重量份)：
Figure BDA0002789678420000061
其中，酚醛树脂为钡酚醛树脂，稀释剂为丙酮，助剂为BYK W-972，空心微球为自由玻璃微珠，纳米材料增韧剂为丁腈橡胶粒子，磨碎纤维为自由玻璃纤维，长度为2.0mm。
第二步：酚醛片状增强体的制备：
纤维增强材料选用高硅氧玻璃纤维；第一、第二薄膜选用聚乙烯(PE)膜；
将制好的酚醛树脂糊通过片材机刮刀，将酚醛树脂糊均匀涂覆在不断行走的第一、第二PE膜上；
然后用设计不同参数的二台切割器分别将高硅氧玻璃纤维切割成24mm及12mm的高硅氧玻璃纤维，边切割边将二种不同长度的高硅氧玻璃纤维按1：1/2的比例撒落在第一PE膜涂覆树脂糊的面上，二种纤维的加入量占片材总重量的30％；将第一、第二PE膜相对粘贴，形成一种上、下均覆有PE膜的酚醛树脂糊片材；再将酚醛树脂糊片材通过滚筒压挤，使其纤维与树脂充分浸渍，成型为片材，然后经过收卷机进行收卷。
第三步：酚醛片状增强体的熟化：
将收卷的片材运送到增稠室增稠，控制增稠温度为60℃，增强体增稠时间为24h，得到所述酚醛树脂片状增强体材料，弯曲强度为40MPa，具体见表1。
实施例2
第一步：制备树脂糊：
按照酚醛树脂100份、稀释剂5份，助剂0.2份、空心微珠60份、纳米材料增韧剂0.5份、磨碎纤维1份依次加入到带加热保温装置的混合器中，转速控制在1200rmp，经充分混合高速搅拌10分钟后，混合均匀制成酚醛树脂糊备用；配方如下(重量份)：
Figure BDA0002789678420000071
其中，酚醛树脂为钡酚醛树脂和氨酚醛树脂的混合物，稀释剂为酒精，助剂为BYKW-996，空心微球为自由玻璃微珠和陶瓷微珠的混合物，纳米材料增韧剂为羧基丁苯橡胶粒子，磨碎纤维为自由玻璃纤维和石英纤维，长度均为1.0mm。
第二步：酚醛片状增强体的制备：
纤维增强材料选用混合纤维，包括高硅氧玻璃纤维和石英玻璃纤维；第一、第二薄膜选用聚乙烯(PE)膜；
将制好的酚醛树脂糊通过片材机刮刀，将酚醛树脂糊均匀涂覆在不断行走的第一、第二PE膜上；然后用设计不同参数的二台切割器分别将高硅氧玻璃纤维切割成24mm及石英玻璃纤维切割成12mm，边切割边将二种不同长度的纤维按1：2的比例撒落在第二PE膜涂覆树脂糊的面上，撒入的混杂纤维量占片材总重量的30％；将第一、第二PE膜相对粘贴，形成一种上、下均覆有PE膜的酚醛树脂糊片材；再将酚醛树脂糊片材通过滚筒压挤，使其纤维与树脂充分浸渍，成型为片材，然后经过收卷机进行折叠布状。
第三步：酚醛片状增强体的熟化：
将折叠的片材运送到增稠室增稠，控制增稠温度为80℃，增强体增稠时间为96h，得到所述酚醛树脂片状增强体材料，弯曲强度为45MPa，具体见表1。
实施例3
第一步：制备树脂糊：
按照酚醛树脂100份、稀释剂5份，助剂0.2份、空心微珠60份、纳米材料增韧剂0.5份、磨碎纤维1份依次加入到带加热保温装置的混合器中，转速控制在800rmp，经充分混合高速搅拌30分钟后，混合均匀制成酚醛树脂糊备用；配方如下(重量份)：
Figure BDA0002789678420000081
Figure BDA0002789678420000091
其中，酚醛树脂为镁酚醛树脂，稀释剂为酒精和丙酮的混合溶液，助剂为BYK W-972，空心微球为自由玻璃微珠和酚醛微珠，纳米材料增韧剂为丁腈橡胶粒子和羧基丁苯橡胶粒子，磨碎纤维为莫来石玻璃纤维和高硅氧纤维，长度为1.1mm。
第二步：酚醛片状增强体的制备：
纤维增强材料选用混合纤维，包括莫来石纤维和石英玻璃纤维；第一、第二薄膜选用聚乙烯(PE)膜；
将制好的酚醛树脂糊通过片材机刮刀，将酚醛树脂糊均匀涂覆在不断行走的第一、第二PE膜上；然后用设计不同参数的二台切割器分别将莫来石纤维切割成24mm及石英玻璃纤维切割成12mm，边切割边将二种不同长度的纤维按1：2的比例撒落在第一PE膜和第二PE膜涂覆树脂糊的面上，撒入的混杂纤维量占片材总重量的10％；将第一、第二PE膜相对粘贴，形成一种上、下均覆有PE膜的酚醛树脂糊片材；再将酚醛树脂糊片材通过滚筒压挤，使其纤维与树脂充分浸渍，成型为片材，然后经过收卷机进行收卷。
第三步：酚醛片状增强体的熟化：
将收卷的片材运送到增稠室增稠，控制增稠温度为70℃，增强体增稠时间为50h，得到所述酚醛树脂片状增强体材料，弯曲强度为25MPa，具体见表1。
实施例4
第一步：制备树脂糊：
按照酚醛树脂100份、稀释剂10份，助剂0.5份、空心微珠30份、纳米材料增韧剂1.5份、磨碎纤维3份依次加入到带加热保温装置的混合器中，转速控制在1000rmp，经充分混合高速搅拌20分钟后，混合均匀制成酚醛树脂糊备用；配方如下(重量份)：
Figure BDA0002789678420000101
其中，酚醛树脂为钡酚醛树脂，稀释剂为丙酮，助剂为BYK W-972，空心微球为自由玻璃微珠，纳米材料增韧剂为丁腈橡胶粒子，磨碎纤维为自由玻璃纤维，长度为0.7mm。
第二步：酚醛片状增强体的制备：
纤维增强材料选用SiC纤维；第一、第二薄膜选用聚酯膜；
将制好的酚醛树脂糊通过片材机刮刀，将酚醛树脂糊均匀涂覆在不断行走的第一、第二PE膜上；然后用设计不同参数的二台切割器分别将高硅氧玻璃纤维切割成24mm及12mm的长度不等的纤维，边切割边将二种不同长度的纤维按1：1/2的比例撒落在第一聚酯膜涂覆树脂糊的面上，二种纤维的加入量占片材总重量的20％；将第一、第二聚酯膜相对粘贴，形成一种上、下均覆有聚酯膜的酚醛树脂糊片材；再将酚醛树脂糊片材通过滚筒压挤，使其纤维与树脂充分浸渍，成型为片材，然后经过收卷机进行收卷。
第三步：酚醛片状增强体的熟化：
将收卷的片材运送到增稠室增稠，控制增稠温度为75℃，增强体增稠时间为70h，得到所述酚醛树脂片状增强体材料，弯曲强度为36MPa，具体见表1。
实施例5
第一步：制备树脂糊：
按照酚醛树脂100份、稀释剂15份，助剂1.5份、空心微珠60份、纳米材料增韧剂2.5份、磨碎纤维5份依次加入到带加热保温装置的混合器中，转速控制在1000rmp，经充分混合高速搅拌20分钟后，混合均匀制成酚醛树脂糊备用；配方如下(重量份)：
Figure BDA0002789678420000111
其中，酚醛树脂为钡酚醛树脂，稀释剂为丙酮，助剂为BYK W-972，空心微球为自由玻璃微珠，纳米材料增韧剂为丁腈橡胶粒子，磨碎纤维为自由玻璃纤维，长度为2.0mm。
第二步：酚醛片状增强体的制备：
纤维增强材料选用高硅氧玻璃纤维；第一、第二薄膜选用聚乙烯(PE)膜；
将制好的酚醛树脂糊通过片材机刮刀，将酚醛树脂糊均匀涂覆在不断行走的第一、第二PE膜上；然后用设计不同参数的二台切割器分别将高硅氧玻璃纤维切割成24mm及12mm的长度不等的纤维，边切割边将二种不同长度的纤维按1：1/2的比例撒落在第一PE膜涂覆树脂糊的面上，撒入的混杂纤维量占片材总重量的50％；将上、下PE膜相对粘贴，形成一种上、下均覆有PE膜的酚醛树脂糊片材；再将酚醛树脂糊片材通过滚筒压挤，使其纤维与树脂充分浸渍，成型为片材，然后经过收卷机进行收卷。
第三步：酚醛片状增强体的熟化：
将收卷的片材运送到增稠室增稠，控制增稠温度为60℃，增强体增稠时间为24h，得到所述酚醛树脂片状增强体材料，弯曲强度为60MPa，具体见表1。
实施例6
第一步：制备树脂糊：
按照酚醛树脂100份、稀释剂15份，助剂1.5份、空心微珠60份、纳米材料增韧剂2.5份、磨碎纤维5份依次加入到带加热保温装置的混合器中，转速控制在1000rmp，经充分混合高速搅拌20分钟后，混合均匀制成酚醛树脂糊备用；配方如下(重量份)：
Figure BDA0002789678420000121
其中，酚醛树脂为钡酚醛树脂，稀释剂为丙酮，助剂为BYK W-972，空心微球为自由玻璃微珠，纳米材料增韧剂为丁腈橡胶粒子，磨碎纤维为自由玻璃纤维，长度为2.0mm。
第二步：酚醛片状增强体的制备：
纤维增强材料选用高硅氧玻璃纤维；第一、第二薄膜选用聚乙烯(PE)膜；
将制好的酚醛树脂糊通过片材机刮刀，将酚醛树脂糊均匀涂覆在不断行走的第一、第二PE膜上；然后用设计不同参数的二台切割器分别将高硅氧玻璃纤维切割成24mm及12mm的长度不等的纤维，边切割边将二种不同长度的纤维按5:1的比例撒落在第一PE膜涂覆树脂糊的面上，撒入的混杂纤维量占片材总重量的30％；将第一、第二PE膜相对粘贴，形成一种上、下均覆有PE膜的酚醛树脂糊片材；再将酚醛树脂糊片材通过滚筒压挤，使其纤维与树脂充分浸渍，成型为片材，然后经过收卷机进行收卷。
第三步：酚醛片状增强体的熟化：
将收卷的片材运送到增稠室增稠，控制增稠温度为60℃，增强体增稠时间为24h，得到所述酚醛树脂片状增强体材料，弯曲强度为42MPa，具体见表1。
表1各实施例及所制备的酚醛树脂片状增强材料的性能
Figure BDA0002789678420000131
Figure BDA0002789678420000141
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (14)

1.一种酚醛树脂片状增强材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)酚醛树脂糊的制备：将酚醛树脂、稀释剂、助剂、空心微珠、纳米材料增韧剂和磨碎纤维混合均匀，制得酚醛树脂糊；所述空心微珠与所述酚醛树脂的质量之比为(30～60):100；
(2)酚醛片状增强体的制备：将所述酚醛树脂糊涂覆在第一薄膜和/或第二薄膜上；然后将短切纤维撒落在所述第一薄膜和/或第二薄膜的涂覆有所述酚醛树脂糊的面上；将上薄膜和下薄膜相对粘贴，形成一种两面均覆有薄膜的酚醛树脂糊片材；将所述酚醛树脂糊片材压挤，制得酚醛片状增强体；
所述短切纤维的长度为6至24mm；所述短切纤维包括具有第一长度的短切纤维和具有第二长度的第二纤维，所述第一长度为6至12mm，所述第二长度为13至24mm；具有第一长度的短切纤维和具有第二长度的第二纤维的用量比为1：1/2至1：2；
(3)酚醛片状增强体的熟化：将所述酚醛片状增强体加热增稠熟化，得到所述酚醛树脂片状增强材料。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：
在步骤(1)中，所述酚醛树脂、稀释剂、空心微珠、磨碎纤维的含量以重量份计为酚醛树脂100份、稀释剂5-15份、助剂0.2-1.5份、空心微珠30-60份、纳米材料增韧剂0.5-2.5份、磨碎纤维1-5份。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：
在步骤(1)中，所述混合在设置有加热保温装置的混合器中进行。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：
所述混合器的转速为800-1200rmp，搅拌时间为10-30分钟。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：
所述酚醛树脂选自由钡酚醛树脂、氨酚醛树脂、镁酚醛树脂中的一种或几种树脂混合物；
所述稀释剂选自由酒精、丙酮中的一种或两种混合物；
所述助剂由浸润剂和消泡剂组成；
所述空心微珠选自由玻璃微珠、陶瓷微珠和酚醛微珠组成的组；
所述纳米材料增韧剂选自丁腈橡胶粒子和羧基丁苯橡胶粒子中的一种或两种混合物；
所述磨碎纤维和短切纤维独立地选自由玻璃纤维、高硅氧纤维、石英纤维、莫来石纤维和SiC纤维中的一种或几种混合物；
所述薄膜为聚乙烯薄膜或聚酯薄膜。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：
所述助剂为BYKW-972或BYKW-996。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：
在步骤(2)中，所述涂覆采用带有刮刀的片材机进行；所述压挤采用滚筒进行。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：
在步骤(2)中，在所述压挤之后还包括将所述酚醛树脂糊片材收卷或折叠的步骤。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：
所述收卷采用收卷机进行，和/或所述折叠采用折叠机进行。
10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：
所述磨碎纤维的长度为0.5至2.0mm。
11.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：
在步骤(2)中，所述酚醛树脂糊在第一薄膜上涂覆的厚度和/或在所述第二薄膜上涂覆的厚度为0.3-0.8mm。
12.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：
所述短切纤维的加入量占所述酚醛树脂糊片材总重量的10％-50％。
13.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：
在步骤(3)中，所述增稠在增稠室中进行；
所述增稠的增稠温度为60-80℃，增稠时间为24-96h。
14.一种酚醛树脂片状增强材料，其特征在于：
所述酚醛树脂片状增强材料按照权利要求1-13任一项所述的制备方法制备得到。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US3615979A (en) * 1968-07-01 1971-10-26 Owens Corning Fiberglass Corp Process of making sheet molding compound and materials thereof
CN101096443A (zh) * 2007-07-10 2008-01-02 武汉理工大学 一种制备环氧片状模塑料的方法及其产品
CN109749351A (zh) * 2017-11-03 2019-05-14 航天特种材料及工艺技术研究所 一种改性酚醛树脂、复合材料及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3615979A (en) * 1968-07-01 1971-10-26 Owens Corning Fiberglass Corp Process of making sheet molding compound and materials thereof
CN101096443A (zh) * 2007-07-10 2008-01-02 武汉理工大学 一种制备环氧片状模塑料的方法及其产品
CN109749351A (zh) * 2017-11-03 2019-05-14 航天特种材料及工艺技术研究所 一种改性酚醛树脂、复合材料及其制备方法

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