CN114410068A - 一种环氧玻纤板材的加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环氧玻纤板材的加工工艺。有益效果：使用石油基环氧树脂和生物基环氧树脂混合的环氧树脂，利用两种树脂在固化温度不同是固化能力的强弱，使得半固化和后固化间产生衔接性，形成均匀的交联网络，提高环氧玻纤板材的拉伸强度和层间断裂韧性；利用橄榄粉末增加环氧玻纤板材的断裂伸长率和拉伸强度；将二氨基苯碳硼烷和5‑氯间苯二胺混合形成固化剂；利用二氨基苯碳硼烷优化互补生物基环氧树脂对高温粘结剂的影响；利用氮硼烷可热氧降解形成氧化硼与硅溶胶协同增强环氧玻纤板材的阻燃性；利用5‑氯间苯二胺具有较高的热导率，与硅溶胶协同增强环氧玻纤板材导热性，增加散热性能。

Description

一种环氧玻纤板材的加工工艺
技术领域
本发明涉及环氧玻纤板的技术领域，具体为一种环氧玻纤板材的加工工艺。
背景技术
环氧玻纤板是一种的重量轻、可设计性强、介电性能高的一种复合材料，其广泛应用于电子产品零部件、航空航天、汽车等领域。其中，由于环氧玻纤板由玻璃纤维布和环氧树脂组成，两者界面相容性较差，使得所制备的环氧玻纤板的层间剪切韧性较差，引发层间损伤而产生脆性断裂，极大的限制了其的应用。另外，环氧玻纤板材中热导性也是研究的关键之一，由于环氧树脂本身的热导性差，影响了环氧玻纤板材的热导性。现有技术中，一般通过加入在环氧树脂胶液中加入具有热导性的氮化硼、碳纤维等物质提高环氧树脂的热导性，极少研究是通过固化剂增加环氧树脂的热导性。
因此，通过设计增加环氧玻纤板的热导性，增加层间剪切韧性，制备一种环氧玻纤板材具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种环氧玻纤板材的加工工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种环氧玻纤板材的加工工艺，包括以下步骤：
步骤1：材料的准备：(1)硅溶胶液的准备：将硅酸四乙酯、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷依次加入至含有乙醇的反应釜中溶解；加入盐酸溶液调节反应液的pH＝2～3；反应，得到硅溶胶，备用；(2)浸胶液的准备：将100～120份环氧树脂、5～10份橄榄粉末混合均匀；转移至高速混料机中，加入混合固化剂28～32份，50～80份溶剂，设置转速为900～1100rmp，高速均质，得到浸胶液，备用；
步骤2：玻纤布预处理：将玻纤布使用无水乙醇和去离子水洗涤，将硅溶胶浸渍在玻纤布上，室温下搅拌8～10小时，60～70℃干燥，得到玻纤布A；
步骤3：浸胶工艺：将玻纤布A置于浸胶液中，设置搅拌速度为700～900rmp，时间为12～16小时；转移至干燥机中，设置温度为110～120℃，干燥时间为40～60分钟，得到半固化片；
步骤4：组合热轧：将N个半固化片堆叠，得到组合固化片；在组合固化片的上下方各覆盖一张离型膜，再各覆盖一张牛皮纸，牛皮纸贴合离型膜；将其置于两层钢板之间，设置压力为2～3MPa，温度为180～220℃，热轧30～40分钟；冷压，拆卸，得到环氧玻纤板材。
较为优化地，步骤1的(1)中，硅胶溶液的制备步骤为：将硅酸四乙酯、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷依次加入至含有乙醇的反应釜中溶解；加入1mol/L的盐酸溶液调节反应液的pH＝2～3；设置搅拌速度为150～180rmp，反应温度为80～85℃反应10～12小时，冷却，得到硅溶胶。
较为优化地，步骤1的(1)中，硅酸四乙酯12～16份，N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷8～12份，乙醇35～40份。
较为优化地，步骤1的(2)中，所述环氧树脂69～80wt％的双酚A型环氧树脂和20～31wt％的植物基环氧树脂。
较为优化地，步骤1的(2)中，所述橄榄粉末的粒径为15～30μm；其由橄榄渣经过洗涤干燥，研磨过筛得到的。
较为优化地，步骤1的(2)中，所述混合固化剂包括二氨基苯碳硼烷和5-氯间苯二胺；二氨基苯碳硼烷和5-氯间苯二胺的质量比为1:(2～3)。
较为优化地，所述二氨基苯碳硼烷的制备步骤为：惰性气体下，将二苯基氮硼烷加入含有二氯甲烷溶液的反应釜中，搅拌溶解；滴加浓硫酸和浓硝酸，室温下反应4～5小时；反应结束后，将其放入冰水浴中，使用乙醚萃取，用碳酸氢钠饱和水溶液调节pH＝7～8，洗涤，干燥，得到二硝基苯氮硼烷；将其置于反应釜中，依次加入异丙醇、铁粉、浓硫酸，设置温度为88～95℃反应1小时，冷却，加入盐酸调节pH＜1，使用乙醚-水溶液萃取，碳酸钠调节pH＞10，二氯甲烷萃取，洗涤干燥，得到二氨基苯碳硼烷。
较为优化地，步骤1的(2)中，所述溶剂为质量比为10:(0.5～1)的去离子水和甲苯的混合溶液。
本技术方案中，将玻纤布先用硅溶胶进行预处理，再将其在浸胶液中负载环氧树脂，初固化得到半固化片，然后将N个半固化片组合后固化，得到环氧玻纤板材，所制备的环氧玻纤板材具有优异的力学性能、耐热性、良好的导热性。
(1)使用了硅溶胶增加环氧树脂和玻纤布之间的界面相容性。将硅酸四乙酯和N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷混合形成了硅溶胶。硅氧烷可以通过物理作用很好的粘附在玻纤布上，得到的硅溶胶/玻纤布表面具有氨基基团，帮助环氧树脂固化，与环氧树脂层形成有效的交联网络，具有更好的界面粘合的强度，同时在多个半固化片组合后固化时，会抑制基体中链的滑移和变形，增加弹性模量；以此，使得制备的环氧玻纤板材具有较好的层间断裂强度。同时，由于硅胶溶液中含有无定型的二氧化硅，可以提高耐老化性，增加热传导，与环氧树脂中的固化剂5-氯间苯二胺，形成热导通路，增加环氧玻纤板材的热导性。且该无机粒子的存在并不会影响环氧树脂层的韧性
(2)环氧树脂使用石油基环氧树脂和生物基环氧树脂混合树脂，降低化石燃料的消耗。同时，生物基环氧树脂由于其粘度较低，可以作为稀释剂，来降低石油基环氧树脂的粘性，增加树脂的流动性，可以提高半固化片本身的力学性能，从而增加环氧玻纤板材的韧性、拉伸强度。具体：玻纤板材的制备一般先初固化形成半固化片，再通过后固化，将多个半固化片粘合。生物基环氧树脂的加入，使得半固化过程中的初固化，以及热轧过程中的后固化有两个固化过程的衔接性：初固化过程中，由于较低温度时，生物基环氧树脂的流动性较石油基环氧树脂更好，固化能力更高，使得聚合物链在扩展交联顺畅，得到的更强的聚合物网络；而在后固化过程中，温度较高，石油基环氧树脂固化能力增加，使得交联度增加，由于生物基环氧树脂的存在，其自由体积相较于石油基环氧树脂更小，因此增加了链的灵活性，使得交联的网络更为均匀，降低了应力集中，维持了一定韧性。若无生物基环氧树脂，存在，交联网络不均匀，从而某些地方交联过度，产生应力集中，后固化热轧过程中，刚性太强，从而产生断裂，不好平衡环氧树脂的刚性和韧性；使用过程中，由于应力的存在，使用寿命降低。当然，交联的密度值也与后固化温度有关，较高的温度可以获得更均匀的交联结构，因此，本方案中，后固化温度略高。但是，由于生物基环氧树脂的高温粘结性较弱，后固化温度较高或其用于高温环境中时，会影响半固化片间的粘合能力，降低层间断裂韧性，降低使用寿命，因此，需要控制生物基环氧树脂的加入量。同时，引入了耐高温的、可增加高温粘结性的二氨基苯碳硼烷来优化互补。
(3)使用的混合固化剂包括二氨基苯碳硼烷和5-氯间苯二胺。其中，二氨基苯碳硼烷是由二苯基氮硼烷经过硝基化，然后氨基化得到的。其中，二氨基苯碳硼烷具有优异的热稳定性，由于氮硼烷的体积较大，可以显著提高环氧树脂的高温粘结性，以此，优化生物基环氧树脂引起的高温粘结性降低。同时，由于氮硼烷热氧化降解时产生二氧化硼，其与硅溶胶中的二氧化硅形成膜层，阻碍环氧树脂的热氧化，使得环氧玻纤板材具有优异的阻燃作用。而5-氯间苯二胺，由于氨基是在苯环的间位，使得有较高的质量密度，从而增加热导率，且苯环上具有吸电子基团，增加了电子云的密度，从而增加了热导率，硅溶胶产生协同作用，增强环氧玻纤板材的导热性。
(4)加入了橄榄粉末增加环氧树脂的断裂伸长率和拉伸强度，当然橄榄粉末由于界面强度差，加入过多可能会存在聚集，从而产生应力集中点，需要控制加入量，环氧树脂量的5wt％时，效果最好。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：(1)使用硅溶胶对玻纤布进行预处理，增强玻纤布与环氧树脂的界面相容性，增强层间断裂韧性；(2)使用石油基环氧树脂和生物基环氧树脂混合的环氧树脂，利用两种树脂在固化温度不同是固化能力的强弱，使得半固化和后固化产生衔接性，形成均匀的交联网络，提高环氧玻纤板材的拉伸强度和层间断裂韧性，增加环氧玻纤板材的使用寿命；(3)利用橄榄粉末增加环氧玻纤板材的断裂伸长率和拉伸强度；(4)将二氨基苯碳硼烷和5-氯间苯二胺混合形成固化剂；利用二氨基苯碳硼烷优化互补生物基环氧树脂对高温粘结剂的影响；利用氮硼烷可热氧降解形成氧化硼与硅溶胶协同增强环氧玻纤板材的阻燃性；利用5-氯间苯二胺具有较高的热导率，与硅溶胶协同增强环氧玻纤板材导热性，增加散热性能。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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。
实施例1：
步骤1：材料的准备：(1)硅溶胶液的准备：将12份硅酸四乙酯、8份N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷依次加入至含有35份乙醇的反应釜中溶解；加入1mol/L的盐酸溶液调节反应液的pH＝2；设置搅拌速度为150rmp，反应温度为80℃反应10小时，冷却，得到硅溶胶。(2)混合固化剂的制备：A.惰性气体下，将二苯基氮硼烷加入含有二氯甲烷溶液的反应釜中，搅拌溶解；滴加浓硫酸和浓硝酸，室温下反应4小时；反应结束后，将其放入冰水浴中，使用乙醚萃取，用碳酸氢钠饱和水溶液调节pH＝7，洗涤，干燥，得到二硝基苯氮硼烷；将其置于反应釜中，依次加入异丙醇、铁粉、浓硫酸，设置温度为88℃反应1小时，冷却，加入盐酸调节pH＝0.9，使用乙醚-水溶液萃取，碳酸钠调节pH＝10.1，二氯甲烷萃取，洗涤干燥，得到二氨基苯碳硼烷。B.将二氨基苯碳硼烷与5-氯间苯二胺按重量比1:2混合，得到混合固化剂。(3)浸胶液的准备：将100份环氧树脂、5份橄榄粉末混合均匀；转移至高速混料机中，加入混合固化剂28份，50份溶剂，设置转速为900rmp，高速均质，得到浸胶液，备用；
步骤2：玻纤布预处理：将玻纤布使用无水乙醇和去离子水洗涤，将硅溶胶浸渍在玻纤布上，室温下搅拌8小时，60℃干燥，得到玻纤布A；
步骤3：浸胶工艺：将玻纤布A置于浸胶液中，设置搅拌速度为700rmp，时间为12小时；转移至干燥机中，设置温度为110℃，干燥时间为40分钟，得到半固化片；
步骤4：组合：将N个半固化片堆叠，得到组合固化片；在组合固化片的上下方各覆盖一张离型膜，再各覆盖一张牛皮纸，牛皮纸贴合离型膜；将其置于两层钢板之间，设置压力为2MPa，温度为180℃，热轧30分钟；冷压，拆卸，得到环氧玻纤板材。
本实施例中，所述环氧树脂80wt％的双酚A型环氧树脂和20wt％的植物基环氧树脂。所述橄榄粉末的粒径为15μm。所述溶剂为质量比为10:0.5的去离子水和甲苯的混合溶液。
实施例2：
步骤1：材料的准备：(1)硅溶胶液的准备：将16份硅酸四乙酯、12份N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷依次加入至含有40份乙醇的反应釜中溶解；加入1mol/L的盐酸溶液调节反应液的pH＝3；设置搅拌速度为180rmp，反应温度为85℃反应12小时，冷却，得到硅溶胶。(2)混合固化剂的制备：A.惰性气体下，将二苯基氮硼烷加入含有二氯甲烷溶液的反应釜中，搅拌溶解；滴加浓硫酸和浓硝酸，室温下反应5小时；反应结束后，将其放入冰水浴中，使用乙醚萃取，用碳酸氢钠饱和水溶液调节pH＝8，洗涤，干燥，得到二硝基苯氮硼烷；将其置于反应釜中，依次加入异丙醇、铁粉、浓硫酸，设置温度为95℃反应1小时，冷却，加入盐酸调节pH＝0.5，使用乙醚-水溶液萃取，碳酸钠调节pH＝10.6，二氯甲烷萃取，洗涤干燥，得到二氨基苯碳硼烷。B.将二氨基苯碳硼烷与5-氯间苯二胺按重量比1:3混合，得到混合固化剂。(3)浸胶液的准备：将120份环氧树脂、10份橄榄粉末混合均匀；转移至高速混料机中，加入混合固化剂32份，80份溶剂，设置转速为1100rmp，高速均质，得到浸胶液，备用；
步骤2：玻纤布预处理：将玻纤布使用无水乙醇和去离子水洗涤，将硅溶胶浸渍在玻纤布上，室温下搅拌10小时，70℃干燥，得到玻纤布A；
步骤3：浸胶工艺：将玻纤布A置于浸胶液中，设置搅拌速度为900rmp，时间为16小时；转移至干燥机中，设置温度为120℃，干燥时间为60分钟，得到半固化片；
步骤4：组合：将N个半固化片堆叠，得到组合固化片；在组合固化片的上下方各覆盖一张离型膜，再各覆盖一张牛皮纸，牛皮纸贴合离型膜；将其置于两层钢板之间，设置压力为3MPa，温度为220℃，热轧40分钟；冷压，拆卸，得到环氧玻纤板材。
本实施例中，所述环氧树脂69wt％的双酚A型环氧树脂和31wt％的植物基环氧树脂。所述橄榄粉末的粒径为30μm。所述溶剂为质量比为10:1的去离子水和甲苯的混合溶液。
实施例3：
步骤1：材料的准备：(1)硅溶胶液的准备：将14份硅酸四乙酯、10份N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷依次加入至含有38份乙醇的反应釜中溶解；加入1mol/L的盐酸溶液调节反应液的pH＝2.5；设置搅拌速度为165rmp，反应温度为82℃反应11小时，冷却，得到硅溶胶。(2)混合固化剂的制备：A.惰性气体下，将二苯基氮硼烷加入含有二氯甲烷溶液的反应釜中，搅拌溶解；滴加浓硫酸和浓硝酸，室温下反应4.5小时；反应结束后，将其放入冰水浴中，使用乙醚萃取，用碳酸氢钠饱和水溶液调节pH＝7.5，洗涤，干燥，得到二硝基苯氮硼烷；将其置于反应釜中，依次加入异丙醇、铁粉、浓硫酸，设置温度为92℃反应1小时，冷却，加入盐酸调节pH＝0.8，使用乙醚-水溶液萃取，碳酸钠调节pH＝10，二氯甲烷萃取，洗涤干燥，得到二氨基苯碳硼烷。B.将二氨基苯碳硼烷与5-氯间苯二胺按重量比1:2.5混合，得到混合固化剂。(3)浸胶液的准备：将110份环氧树脂、8份橄榄粉末混合均匀；转移至高速混料机中，加入混合固化剂30份，65份溶剂，设置转速为1000rmp，高速均质，得到浸胶液，备用；
步骤2：玻纤布预处理：将玻纤布使用无水乙醇和去离子水洗涤，将硅溶胶浸渍在玻纤布上，室温下搅拌9小时，65℃干燥，得到玻纤布A；
步骤3：浸胶工艺：将玻纤布A置于浸胶液中，设置搅拌速度为800rmp，时间为14小时；转移至干燥机中，设置温度为115℃，干燥时间为50分钟，得到半固化片；
步骤4：组合：将N个半固化片堆叠，得到组合固化片；在组合固化片的上下方各覆盖一张离型膜，再各覆盖一张牛皮纸，牛皮纸贴合离型膜；将其置于两层钢板之间，设置压力为2.5MPa，温度为200℃，热轧35分钟；冷压，拆卸，得到环氧玻纤板材。
本实施例中，所述环氧树脂75wt％的双酚A型环氧树脂和25wt％的植物基环氧树脂。所述橄榄粉末的粒径为22μm。所述溶剂为质量比为10:0.8的去离子水和甲苯的混合溶液。
实施例4：加入40wt％的生物基环氧树脂；其余与实施例3相同；
实施例5：不加入橄榄粉末；其余与实施例3相同；
实施例6：不使用二氨基苯碳硼烷，其余与实施例3相同；
实施例7：以间苯二胺替代5-氯间苯二胺，其余与实施例3相同；
实施例8：以邻苯二胺替代5-氯间苯二胺，其余与实施例3相同；
实验：取实施例1～8制备的一种环氧玻纤板材，参照GB/T2567测试标准，使用万能材料实验机，检测环氧玻纤板材的拉伸强度；按照ASTM D5529测试标准，检测环氧玻纤板材的层间断裂韧性；按照ASTM D5170测试标准，检测环氧玻纤板材的热导率；按照GB/T2406测试标准，采用氧指数法检测环氧玻纤板材的阻燃性；所有数据如下表所示：
Figure BDA0003541137650000071
结论：从实施例1～3的数据可得：制备的环氧玻纤板具有优异的力学性能和热学性能，拉伸强度高达600MPa，层间断裂韧性达到1600J·m-2，热导率在不加入氮硼烷的情况下，可达到1.22W·m-1·K-1。且具有优异的阻燃性，高达30.1％。
将实施例4与实施例3数据对比，可得：拉伸强度略微上升，但层间断裂韧性降低，热导率略有下降，原因是：生物基环氧树脂其高温粘结性较弱，会影响固化后的粘合性，因此层间断裂韧性降低，而拉伸强度与刚性和韧性都相关，而生物基环氧树脂的流动性好，可以产生更均匀的交联网络，因此，略微上升，差别不大，而热导率下降，是因为其自由体积较小，使得热导率有所下降。
将实施例5与实施例3数据对比，可得：拉伸强度下降了11.8％，层间断裂韧性降低，阻燃性略有降低，因为橄榄粉末可以增加炭层量。原因是：加入了橄榄粉末增加环氧玻纤板材的断裂伸长率和拉伸强度。
将实施例6与实施例3数据对比，可得：拉伸强度下降，层间断裂韧性降低，阻燃性降低，原因是：利用二氨基苯碳硼烷优化互补生物基环氧树脂对高温粘结剂的影响；利用氮硼烷可热氧降解形成氧化硼与硅溶胶协同增强环氧玻纤板材的阻燃性。
将实施例7、8实施例3数据对比，可以发现：热导率均下降明显，原因是：5-氯间苯二胺，由于氨基是在苯环的间位，使得有较高的质量密度，从而增加热导率，且苯环上具有吸电子基团，增加了电子云的密度，从而增加了热导率，硅溶胶产生协同作用，增强环氧玻纤板材的散热性。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种环氧玻纤板材的加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：材料的准备：(1)硅溶胶液的准备：将硅酸四乙酯、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷依次加入至含有乙醇的反应釜中溶解；加入盐酸溶液调节反应液的pH＝2～3；反应，得到硅溶胶，备用；(2)浸胶液的准备：将100～120份环氧树脂、5～10份橄榄粉末混合均匀；转移至高速混料机中，加入混合固化剂28～32份，50～80份溶剂，设置转速为900～1100rmp，高速均质，得到浸胶液，备用；所述混合固化剂包括二氨基苯碳硼烷和5-氯间苯二胺；二氨基苯碳硼烷和5-氯间苯二胺的质量比为1:(2～4)；
步骤2：玻纤布预处理：将玻纤布使用无水乙醇和去离子水洗涤，将硅溶胶浸渍在玻纤布上，室温下搅拌8～10小时，60～70℃干燥，得到玻纤布A；
步骤3：浸胶工艺：将玻纤布A置于浸胶液中，设置搅拌速度为700～900rmp，时间为12～16小时；转移至干燥机中，设置温度为110～120℃，干燥时间为40～60分钟，得到半固化片；
步骤4：组合：将N个半固化片堆叠，得到组合固化片；在组合固化片的上下方各覆盖一张离型膜，再各覆盖一张牛皮纸，牛皮纸贴合离型膜；将其置于两层钢板之间，设置压力为2～3MPa，温度为180～220℃，热轧30～40分钟；冷压，拆卸，得到环氧玻纤板材。
2.根据权利要求1所述的一种环氧玻纤板材的加工工艺，其特征在于：步骤1的(1)中，硅胶溶液的制备步骤为：将硅酸四乙酯、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷依次加入至含有乙醇的反应釜中溶解；加入1mol/L的盐酸溶液调节反应液的pH＝2～3；设置搅拌速度为150～180rmp，反应温度为80～85℃反应10～12小时，冷却，得到硅溶胶。
3.根据权利要求1所述的一种环氧玻纤板材的加工工艺，其特征在于：步骤1的(1)中，硅酸四乙酯12～16份，N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷8～12份，乙醇35～40份。
4.根据权利要求1所述的一种环氧玻纤板材的加工工艺，其特征在于：步骤1的(2)中，所述环氧树脂69～80wt％的双酚A型环氧树脂和20～31wt％的植物基环氧树脂。
5.根据权利要求1所述的一种环氧玻纤板材的加工工艺，其特征在于：步骤1的(2)中，所述橄榄粉末的粒径为15～30μm；其由橄榄渣经过洗涤干燥，研磨过筛得到的。
6.根据权利要求1所述的一种环氧玻纤板材的加工工艺，其特征在于：所述二氨基苯碳硼烷的制备步骤为：惰性气体下，将二苯基碳硼烷加入含有二氯甲烷溶液的反应釜中，搅拌溶解；滴加浓硫酸和浓硝酸，室温下反应4～5小时；反应结束后，将其放入冰水浴中，使用乙醚萃取，用碳酸氢钠饱和水溶液调节pH＝7～8，洗涤，干燥，得到二硝基苯碳硼烷；将其置于反应釜中，依次加入异丙醇、铁粉、浓硫酸，设置温度为88～95℃反应1小时，冷却，加入盐酸调节pH＜1，使用乙醚-水溶液萃取，碳酸钠调节pH＞10，二氯甲烷萃取，洗涤干燥，得到二氨基苯碳硼烷。
7.根据权利要求1所述的一种环氧玻纤板材的加工工艺，其特征在于：步骤1的(2)中，所述溶剂为质量比为10:(0.5～1)的去离子水和甲苯的混合溶液。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108794986A (zh) * 2018-06-15 2018-11-13 杭州华正新材料有限公司 一种环氧玻纤布层压板及其制备方法
CN110588116A (zh) * 2019-09-04 2019-12-20 重庆德凯实业股份有限公司 一种阻燃耐热覆铜箔环氧玻纤布基层压板及其制备方法
CN113004660A (zh) * 2021-03-22 2021-06-22 惠州市纵胜电子材料有限公司 一种环氧玻纤板材的加工工艺

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3791932B2 (ja) * 1997-02-27 2006-06-28 旭化成株式会社 ポリウレタンウレア連続成形体及びその製造法
CN102276795A (zh) * 2011-06-22 2011-12-14 同济大学 玻璃纤维／碳纳米管／环氧树脂多维混杂复合材料的制备方法
US10189950B2 (en) * 2015-12-22 2019-01-29 E I Du Pont De Nemours And Company Polyimide-based polymer thick film compositions
CN107459773A (zh) * 2016-06-03 2017-12-12 南京中赢纳米新材料有限公司 玻璃纤维/纳米金刚石/环氧树脂多维混杂复合材料的制备方法
CN106589814A (zh) * 2016-12-02 2017-04-26 合肥龙多电子科技有限公司 一种散热性好环氧树脂玻纤布复合印刷电路板材料及其制备方法
CN111138808B (zh) * 2020-01-13 2022-10-11 上海大学 无卤阻燃型玻纤增强复合材料用环氧树脂及其制备方法
CN112795140B (zh) * 2021-01-04 2021-10-01 中变集团上海变压器有限公司 一种变压器用环氧树脂线圈及其加工工艺

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108794986A (zh) * 2018-06-15 2018-11-13 杭州华正新材料有限公司 一种环氧玻纤布层压板及其制备方法
CN110588116A (zh) * 2019-09-04 2019-12-20 重庆德凯实业股份有限公司 一种阻燃耐热覆铜箔环氧玻纤布基层压板及其制备方法
CN113004660A (zh) * 2021-03-22 2021-06-22 惠州市纵胜电子材料有限公司 一种环氧玻纤板材的加工工艺

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