專利名稱：一種高韌性阻燃酚醛預浸料復合材料及其制備方法和用途的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種高韌性阻燃酚醛預浸料復合材料及其制備方法和用途。
背景技術：
酚醛/玻纖及酚醛/碳纖預浸料復合材料具有良好的エ藝性能、優(yōu)異的阻燃性能和突出的性價比，目前已經在航空航天、交通運輸和電氣絕緣等領域得到廣泛應用，尤其在提高飛機、船舶和電子電器等產品的防火安全性方面發(fā)揮了重要作用。例如，Cytec公司的Cycom 2265和Cycom 2290等牌號酹醒預浸料復合材料已經成為制造空客及波音飛機天花板、行李箱、壁板等內飾結構部件的主體材料，3240環(huán)氧酚醛玻璃布預浸料復合材料是國際 上制備F級絕緣層合板的主要選擇。酚醛樹脂固化物特有的高交聯(lián)度結構使其具有優(yōu)異的本征阻燃特性，無須添加任何阻燃劑即可達到V-O級(UL-94標準)，燃燒過程中樹脂碳化保留率非常高，煙霧和毒性氣體的釋放量很小。然而另一方面，高交聯(lián)密度的化學結構也使得酚醛樹脂固化物的收縮率和脆性非常大，由其制備的預浸料復合材料耐沖擊性能很低，力學性能欠佳，無法滿足航空航天、交通運輸和電氣絕緣等領域所提出的力學性能要求。近年來，針對酚醛樹脂的增韌改性研究非常多，如Cytec公司采用熱塑性聚合物對Cycom 2265和Cycom 2290等牌號酹醒預浸料復合材料進行增韌改性，Lewcott公司采用液體丁氰橡膠對酚醛預浸料復合材料進行增韌改性。國內關于酚醛樹脂的增韌改性研究大多集中在后期配方階段，尚未針對阻燃酚醛預浸料復合材料在飛機及電子絕緣器件上的具體應用開展酚醛樹脂分子結構設計及合成技木、增韌復配技術、預浸料制備技術以及復合材料全面性能等系統(tǒng)性研究，導致現(xiàn)有酚醛預浸料復合材料大多存在鋪覆エ藝性差、耐沖擊性能低、或者由于增韌劑的引入導致阻燃性能明顯下降等缺點。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種高韌性阻燃酚醛預浸料復合材料，該復合材料具有高韌性、高阻燃性以及良好的鋪覆エ藝性、在飛機、船舶及高鐵等領域具有重要的推廣應用前
旦
-5^ O本發(fā)明的另外ー個目的在于提供一種高韌性阻燃酚醛預浸料復合材料的制備方法。本發(fā)明的再ー個目的在于提供一種高韌性阻燃酚醛預浸料復合材料的用途。本發(fā)明的上述目的主要是通過如下技術方案予以實現(xiàn)的一種高韌性阻燃酚醛預浸料復合材料，包含如下質量百分比含量的組份酚醛樹脂基體 20 70%;纖維增強材料 30 80%;其中所述酚醛樹脂基體包含如下質量份數(shù)的組份酚醛樹脂 100;
增韌劑5 20;四溴雙酌· A I 15 ;三氧化ニ銻 0.5 5;有機溶劑 10 80。在上述高韌性阻燃酚醛預浸料復合材料中，酚醛樹脂選自氫氧化鋇催化酚醛、氫氧化鎂催化酚醛或苯胺催化酚醛中的至少ー種。在上述高韌性阻燃酚醛預浸料復合材料中，酚醛樹脂的醛酚質量比為I 3 1，優(yōu)選為I. 5 2. 5 I。在上述高韌性阻燃酚醛預浸料復合材料中，增韌劑選自端羧基丁氰橡膠、端羥基丁氰橡膠、端羧基聚丁ニ烯、端羥基聚丁ニ烯、聚こ烯醇縮こ醛或聚こ烯醇縮丁醛中的至少ー種。在上述高韌性阻燃酚醛預浸料復合材料中，纖維增強材料為玻璃纖維單向帶、玻璃纖維布、碳纖維單向帶或碳纖維布。在上述高韌性阻燃酚醛預浸料復合材料中，有機溶劑為こ醇、丙醇、丙酮或丁酮。高韌性阻燃酚醛預浸料復合材料的制備方法，包括如下步驟步驟一、制備酚醛樹脂基體，具體如下(I)采用醛化合物、酚化合物和有機溶劑合成酚醛樹脂預聚體，當預聚體在160°C下的凝膠時間為I IOmin時終止反應；(2)在反應釜中加入酚醛樹脂預聚體，高速攪拌下依次加入有機溶劑、增韌劑、四溴雙酚A和三氧化ニ銻，充分攪拌60 120分鐘，即制得酚醛樹脂基體；步驟ニ、制備酚醛預浸料復合材料，具體如下(3)采用有機溶劑將酚醛樹脂基體的比重調節(jié)至O. 9g/m2 I. 2g/m2之間，然后將酚醛樹脂基體和纖維增強材料經溶液浸膠法經連續(xù)浸潰、烘干和收卷エ序制備酚醛預浸料；(4)按照厚度要求進行酚醛預浸料鋪疊，之后將酚醛預浸料疊塊放入壓機或真空包覆后放入熱壓罐在80 200°C的固化溫度、O. I 3MPa的固化壓カ下固化成型。在上述高韌性阻燃酚醛預浸料復合材料的制備方法中，酚醛樹脂選自氫氧化鋇催化酚醛、氫氧化鎂催化酚醛或苯胺催化酚醛中的至少ー種。在上述高韌性阻燃酚醛預浸料復合材料的制備方法中，增韌劑選自端羧基丁氰橡膠、端羥基丁氰橡膠、端羧基聚丁ニ烯、端羥基聚丁ニ烯、聚こ烯醇縮こ醛或聚こ烯醇縮丁醛中的至少ー種在上述高韌性阻燃酚醛預浸料復合材料的制備方法中，纖維增強材料為玻璃纖維單向帶、玻璃纖維布、碳纖維單向帶或碳纖維布。在上述高韌性阻燃酚醛預浸料復合材料的制備方法中，步驟(4)中酚醛預浸料疊 塊固化成型的固化溫度為100 160°C，固化壓カ為O. I IMPa。高韌性阻燃酚醛預浸料復合材料用于飛機天花板、行李艙和側壁板、船舶壁板和櫥柜、以及高速列車天花板和側壁板內裝飾部件。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有如下有益效果(I)本發(fā)明選擇合成酚醛樹脂的關鍵エ藝參數(shù)——原材料醛和酚的配比，通過適當提高酚醛樹脂預聚體的羥甲基含量，一方面顯著提高了酚醛樹脂預聚體在較低溫度下的固化反應活性，實現(xiàn)了酚醛預浸料復合材料中溫固化；另ー方面中溫固化后的酚醛復合材料中含有大量柔性-CH2-O-CH2-鏈接，使復合材料的韌性明顯提高；(2)本發(fā)明在合成酚醛樹脂的基礎上通過引入熱塑性聚合物和橡膠類增韌劑，大大提高了酚醛預浸料復合材料的韌性，同時通過引入溴/銻系阻燃劑彌補了由于增韌劑加入而引起的阻燃性能下降缺點，使酚醛預浸料復合材料保持了良好的阻燃性能；(3)本發(fā)明通過調控和優(yōu)化預浸料的制備エ藝對預浸料的固化程度和揮發(fā)份含量進行控制，實現(xiàn)了所制備酚醛預浸料室溫下手感柔軟，粘性適中，具有良好的鋪覆エ藝性倉泛;(4)本發(fā)明酚醛復合材料是針對航空、船舶及高鐵等領域的具體應用要求設計的，可以大批量制備，特別適用于飛機天花板、行李艙和側壁板、船舶壁板和櫥柜、以及高速列車天花板和側壁板等內裝飾部件，具有非常廣的應用范圍。
具體實施例方式下面通過具體的實施例來說明，但本發(fā)明不局限于以下實施例。本發(fā)明高韌性阻燃酚醛預浸料復合材料采用經分子結構設計、增韌和阻燃改性的新型酚醛樹脂為基體，以連續(xù)玻纖或碳纖為增強材料、通過溶液法預浸后再經壓機熱壓或熱壓罐エ藝復合制備得到。本發(fā)明阻燃酚醛預浸料復合材料含有如下質量百分比含量的組分酚醛樹脂基體 20 60%纖維增強材料 30 80%其中酚醛樹脂基體配方的組分及質量份數(shù)為(以酚醛樹脂的質量份數(shù)為基準)
酚搭樹脂100
增韌劑5 20
四溴雙酚A1~15
三氧化ニ銻(Sb2O3)0.5-5
有機溶劑10~80通過分子結構設計和優(yōu)化后制備的酚醛樹脂選自氫氧化鋇催化酚醛、氫氧化鎂催化酚醛、苯胺催化酚醛中的至少ー種；酚醛樹脂的醛酚質量比為I 3，優(yōu)選為I. 5 2. 5 ;酚醛樹脂在160°C下的凝膠時間為I 30min，優(yōu)選為I lOmin。增韌劑選自端羧基丁氰橡膠、端羥基丁氰橡膠、端羧基聚丁ニ烯、端羥基聚丁ニ烯、聚こ烯醇縮こ醛、聚こ烯醇縮丁醛中的至少ー種。增韌劑用量可以為5 30質量份，優(yōu)選為5 20質量份。如果用量大于30質量份，將會導致預浸料復合材料的耐熱性能、力學性能和阻燃性能明顯下降。四溴雙酚A用量可以為I 30質量份，優(yōu)選為I 15質量份；三氧化ニ銻用量可以為O. 5 8質量份，優(yōu)選為O. 5 5質量份；三氧化ニ銻與四溴雙酚A的質量比優(yōu)選為、I 2· 3 I : 3· 3。增強材料選自玻璃纖維單向帶、玻璃纖維布、碳纖維單向帶、碳纖維布及其他各類結構增強材料。玻璃纖維增強材料優(yōu)選為玻璃纖維單向帶、以及厚度為O. I O. 5mm的各類型平紋及緞紋玻璃布；碳纖維增強材料優(yōu)選為碳纖維單向帶、以及厚度為O. I O. 5_的各類型平紋及緞紋碳纖維布。高韌性阻燃酚醛預浸料復合材料的制備方法如下步驟一、制備酚醛樹脂基體，具體如下(I)采用醛化合物、酚化合物和有機溶劑合成酚醛樹脂預聚體，當預聚體在160°C下的凝膠時間為I IOmin時終止反應；(2)在反應釜中加入酚醛樹脂預聚體，高速攪拌下依次加入有機溶劑、增韌劑、四 溴雙酚A和三氧化ニ銻，充分攪拌60分鐘 120分鐘，即制得酚醛樹脂基體；步驟ニ、制備酚醛預浸料復合材料，具體如下(3)采用有機溶劑將酚醛樹脂基體的比重調節(jié)至O. 9g/m2 I. 2g/m2之間，然后將其和纖維增強材料經溶液浸膠法經連續(xù)浸潰、烘干和收卷エ序制備酚醛預浸料；依據(jù)纖維增強材料的厚度及設備情況調控和優(yōu)化牽引力、擠膠輥間距、走速、后烘溫度等エ藝參數(shù)，實現(xiàn)預浸料的揮發(fā)份含量為I 10%，在室溫下(15 30°C )柔軟，粘性適中，適于手工鋪覆。(4)按照厚度要求進行酚醛預浸料鋪疊，之后將酚醛預浸料疊塊放入壓機或真空包覆后放入熱壓罐在一定的溫度、壓カ條件下固化成型，其中固化溫度選自80 200°C，優(yōu)選為100 160°C ;固化壓カ選自O. I 3MPa，優(yōu)選為O. I IMPa。預浸料的揮發(fā)份含量選自I 10%，優(yōu)選為I 5%;預浸料在室溫下(15 30°C )柔軟，粘性適中，適于手工鋪覆。阻燃酚醛預浸料復合材料拉伸強度> 250MPa,60秒垂直燃燒長度彡100mm，煙密度< 20，在飛機、船舶及高鐵等領域具有重要的推廣應用前景，特別適合于制備飛機天花板、行李艙和側壁板、船舶壁板和櫥柜、以及高速列車天花板和側壁板等內裝飾部件。預浸料復合材料的物理性能測試方法揮發(fā)份測試采用懸掛法將預浸料在120°C恒溫烘烤10±lmin，測試烘烤前后的失重百分比。樹脂含量測試將經過揮發(fā)份測試的預浸料在580±20°C下燃燒直至樹脂完全被燒完，測試燃燒前后失重百分比。凝膠時間測試將24層預浸料疊塊在150°C下加壓O. 3MPa，采用鐵絲點擊法測試凝膠時間。預浸料復合材料的性能測試方法機械性能及阻燃測試采用落錘法按BSS7326規(guī)范測試復合材料層板的沖擊性能(層合板規(guī)格四層EW250F-120預浸料制成)。采用INSTR0N3365萬能試驗機(美國Instron公司)按ASTM D 695和ASTM D 638標準測試材料的拉伸和壓縮性能。60秒垂直燃燒和煙密度測試采用VC-2型垂直燃燒分析儀和SD-I型煙密度箱按BSS 7230和BSS7238規(guī)范進行測試。實施例I以氫氧化鋇作為催化劑，以こ醇為溶劑，按甲醛和苯酚的投料摩爾比為I. 5/1合成酹醒樹脂預聚體，當預聚體在160°C下的凝膠時間為5 IOmin時終止反應。以上酹醒預聚體的質量份為基準制備酚醛預聚體復合配方，在200L反應釜中加入100質量份合成的酚醛樹脂預聚體，高速攪拌下依次加入20質量份こ醇、5質量份端羧基丁氰橡膠、5質量份四溴雙酚A和I. 5質量份三氧化ニ銻，充分攪拌60分鐘，即制得復合配方酚醛預聚體。以復合配方酚醛預聚體為基體，以EWllOC型(四枚緞紋、厚度O. 11mm、面重IlOg/m2)玻璃布為增強材料，采用溶液浸膠法經連續(xù)浸潰、烘干和收卷エ序得到高韌性酚醛/玻纖預浸料。按厚度要求鋪覆酚醛/玻纖預浸料疊塊，采用壓機熱壓エ藝在O. 5MPa/140°C條件下固化得到高韌性酚醛/玻纖復合材料。預浸料及復合材料的典型性能見表2所示。實施例2以氫氧化鋇作為催化劑，以こ醇為溶劑，按甲醛和苯酚的投料摩爾比為I. 5/1合、成酹醒樹脂預聚體，當預聚體在160°C下的凝膠時間為5 IOmin時終止反應。以上酹醒預聚體的質量份為基準制備酚醛預聚體復合配方，在200L反應釜中加入100質量份合成的酚醛樹脂預聚體，高速攪拌下依次加入20質量份こ醇、5質量份端羧基丁氰橡膠、5質量份四溴雙酚A和I. 5質量份三氧化ニ銻，充分攪拌60分鐘，即制得復合配方酚醛預聚體。以復合配方酚醛預聚體為基體，以EW250F型(八枚緞紋、厚度O. 25mm、面重300g/m2)玻璃布為增強材料，采用溶液浸膠法經連續(xù)浸潰、烘干和收卷エ序得到高韌性酚醛/玻纖預浸料。按厚度要求鋪覆酚醛/玻纖預浸料疊塊，采用壓機熱壓エ藝在O. 5MPa/140°C條件下固化得到高韌性酚醛/玻纖復合材料。預浸料及復合材料的典型性能見表2所示。實施例3以氫氧化鋇作為催化劑，以こ醇為溶剤，按甲醛和苯酚的投料摩爾比為2/1合成酹醒樹脂預聚體，當預聚體在160°C下的凝膠時間為5 IOmin時終止反應。以上酹醒預聚體的質量份為基準制備酚醛預聚體復合配方，在200L反應釜中加入100質量份合成的酚醛樹脂預聚體，高速攪拌下依次加入20質量份こ醇、5質量份端羧基丁氰橡膠、5質量份四溴雙酚A和I. 5質量份三氧化ニ銻，充分攪拌60分鐘，即制得復合配方酚醛預聚體。以復合配方酚醛預聚體為基體，以EWllOC型(四枚緞紋、厚度O. 11mm、面重IlOg/m2)玻璃布為增強材料，采用溶液浸膠法經連續(xù)浸潰、烘干和收卷エ序得到高韌性酚醛/玻纖預浸料。按厚度要求鋪覆酚醛/玻纖預浸料疊塊，采用壓機熱壓エ藝在O. 5MPa/140°C條件下固化得到高韌性酚醛/玻纖復合材料。預浸料及復合材料的典型性能見表2所示。實施例4氫氧化鋇作為催化劑，以こ醇為溶劑，按甲醛和苯酚的投料摩爾比為2/1合成酚醒樹脂預聚體，當預聚體在160°C下的凝膠時間為5 IOmin時終止反應。以上酹醒預聚體的質量份為基準制備酚醛預聚體復合配方，在200L反應釜中加入100質量份合成的酚醛樹脂預聚體，高速攪拌下依次加入20質量份こ醇、10質量份聚こ烯醇縮甲醛、10質量份四溴雙酚A和3質量份三氧化ニ銻，充分攪拌60分鐘，即制得復合配方酚醛預聚體。以復合配方酚醛預聚體為基體，以EW250F型(八枚緞紋、厚度O. 25mm、面重300g/m2)玻璃布為增強材料，采用溶液浸膠法經連續(xù)浸潰、烘干和收卷エ序得到高韌性酚醛/玻纖預浸料。按厚度要求鋪覆酚醛/玻纖預浸料疊塊，采用壓機熱壓エ藝在O. 5MPa/140°C條件下固化得到高韌性酚醛/玻纖復合材料。預浸料及復合材料的典型性能見表2所示。實施例5以氫氧化鋇作為催化劑，以こ醇為溶剤，按甲醛和苯酚的投料摩爾比為3/1合成酹醒樹脂預聚體，當預聚體在160°C下的凝膠時間為5 IOmin時終止反應。以上酹醒預聚體的質量份為基準制備酚醛預聚體復合配方，在200L反應釜中加入100質量份合成的酚醛樹脂預聚體，高速攪拌下依次加入20質量份こ醇、5質量份端羧基丁氰橡膠、5質量份四溴雙酚A和I. 5質量份三氧化ニ銻，充分攪拌60分鐘，即制得復合配方酚醛預聚體。以復合配方酚醛預聚體為基體，以EWllOC型(四枚緞紋、厚度O. 11mm、面重IlOg/m2)玻璃布為增強材料，采用溶液浸膠法經連續(xù)浸潰、烘干和收卷エ序得到高韌性酚醛/玻纖預浸料。按厚度要求鋪覆酚醛/玻纖預浸料疊塊，采用壓機熱壓エ藝在O. 3MPa/130°C條件下固化得到高韌性酚醛/玻纖復合材料。預浸料及復合材料的典型性能見表2所示。實施例6氫氧化鎂作為催化劑，以こ醇為溶劑，按甲醛和苯酚的投料摩爾比為3/1合成酚醒樹脂預聚體，當預聚體在160°C下的凝膠時間為5 IOmin時終止反應。以上酹醒預聚體·的質量份為基準制備酚醛預聚體復合配方，在200L反應釜中加入100質量份合成的酚醛樹脂預聚體，高速攪拌下依次加入40質量份こ醇、10質量份聚こ烯醇縮丁醛、15質量份四溴雙酚A和5質量份三氧化ニ銻，充分攪拌60分鐘，即制得復合配方酚醛預聚體。以復合配方酚醛預聚體為基體，以EW250F型(八枚緞紋、厚度O. 25mm、面重300g/m2)玻璃布為增強材料，采用溶液浸膠法經連續(xù)浸潰、烘干和收卷エ序得到高韌性酚醛/玻纖預浸料。按厚度要求鋪覆酚醛/玻纖預浸料疊塊，采用壓機熱壓エ藝在O. 5MPa/140°C條件下固化得到高韌性酚醛/玻纖復合材料。預浸料及復合材料的典型性能見表2所示。實施例7以氫氧化鋇作為催化劑，以こ醇為溶剤，按甲醛和苯酚的投料摩爾比為2/1合成酹醒樹脂預聚體，當預聚體在160°C下的凝膠時間為5 IOmin時終止反應。以上酹醒預聚體的質量份為基準制備酚醛預聚體復合配方，在200L反應釜中加入100質量份合成的酚醛樹脂預聚體，高速攪拌下依次加入40質量份こ醇、10質量份端羧基丁氰橡膠、5質量份四溴雙酚A和I. 5質量份三氧化ニ銻，充分攪拌60分鐘，即制得復合配方酚醛預聚體。以復合配方酚醛預聚體為基體，以EWllOC型(四枚緞紋、厚度O. 11mm、面重IlOg/m2)玻璃布為增強材料，采用溶液浸膠法經連續(xù)浸潰、烘干和收卷エ序得到高韌性酚醛/玻纖預浸料。按厚度要求鋪覆酚醛/玻纖預浸料疊塊，采用壓機熱壓エ藝在O. 3MPa/130°C條件下固化得到高韌性酚醛/玻纖復合材料。預浸料及復合材料的典型性能見表2所示。實施例8以苯胺作為催化劑，以こ醇為溶劑，按甲醛和苯酚的投料摩爾比為2/1合成酚醛樹脂預聚體，當預聚體在160°C下的凝膠時間為5 IOmin時終止反應。以上酹醒預聚體的質量份為基準制備酚醛預聚體復合配方，在200L反應釜中加入100質量份合成的酚醛樹脂預聚體，高速攪拌下依次加入30質量份丙酮、10質量份端羥基丁氰橡膠、5質量份四溴雙酚A和I. 5質量份三氧化ニ銻，充分攪拌60分鐘，即制得復合配方酚醛預聚體。以復合配方酚醛預聚體為基體，以EWllOC型(四枚緞紋、厚度O. 11mm、面重IlOg/m2)玻璃布為增強材料，采用溶液浸膠法經連續(xù)浸潰、烘干和收卷エ序得到高韌性酚醛/玻纖預浸料。按厚度要求鋪覆酚醛/玻纖預浸料疊塊，采用壓機熱壓エ藝在O. 3MPa/130°C條件下固化得到高韌性酚醛/玻纖復合材料。預浸料及復合材料的典型性能見表2所示。甲醛和苯酚的投料摩爾比為2/1，端羧基丁氰橡膠的用量為10質量份，樹脂配方其他組分和用量同實施例I。以EW250F型(八枚緞紋、厚度O. 25mm、面重300g/m2)玻璃布為增強材料，預浸料及復合材料制備方法同實施例I。預浸料和復合材料的典型性能見表2所示。比較例I甲醛和苯酚的投料摩爾比為2/1，端羧基丁氰橡膠的用量為O質量份，樹脂配方其他組分和用量同實施例I。以EW250F型(八枚緞紋、厚度O. 25mm、面重300g/m2)玻璃布為增強材料，預浸料及復合材料制備方法同實施例I。預浸料和復合材料的典型性能見表2所示。
比較例2
甲醛和苯酚的投料摩爾比為2/1，端羧基丁氰橡膠的用量為5質量份，樹脂配方其他組分和用量同實施例I。以EW250F型(八枚緞紋、厚度O. 25mm、面重300g/m2)玻璃布為增強材料，預浸料及復合材料制備方法同實施例I。預浸料和復合材料的典型性能見表2所
/Jn ο表2酚醛預浸料及高韌性復合材料性能
權利要求
1.一種高韌性阻燃酚醛預浸料復合材料，其特征在于包含如下質量百分比含量的組份 酚醛樹脂基體20 70%; 纖維增強材料30 80% ; 其中所述酚醛樹脂基體包含如下質量份數(shù)的組份 酚醛樹脂100 ； 增韌劑5 20 ; 四溴雙酚AI 15; 三氧化二銻0. 5 5 ; 有機溶劑10 80。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種高韌性阻燃酚醛預浸料復合材料，其特征在于所述酚醛樹脂選自氫氧化鋇催化酚醛、氫氧化鎂催化酚醛或苯胺催化酚醛中的至少一種。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的一種高韌性阻燃酚醛預浸料復合材料，其特征在于所述酚醛樹脂的醛酚質量比為I 3 1，優(yōu)選為I. 5 2. 5 I。
4.根據(jù)權利要求I所述的一種高韌性阻燃酚醛預浸料復合材料，其特征在于所述增韌劑選自端羧基丁氰橡膠、端羥基丁氰橡膠、端羧基聚丁二烯、端羥基聚丁二烯、聚乙烯醇縮乙醛或聚乙烯醇縮丁醛中的至少一種。
5.根據(jù)權利要求I所述的一種高韌性阻燃酚醛預浸料復合材料，其特征在于所述纖維增強材料為玻璃纖維單向帶、玻璃纖維布、碳纖維單向帶或碳纖維布。
6.根據(jù)權利要求I所述的一種高韌性阻燃酚醛預浸料復合材料，其特征在于所述有機溶劑為乙醇、丙醇、丙酮或丁酮。
7.權利要求I所述的一種高韌性阻燃酚醛預浸料復合材料的制備方法，其特征在于包括如下步驟 步驟一、制備酚醛樹脂基體，具體如下 (1)采用醛化合物、酚化合物和有機溶劑合成酚醛樹脂預聚體，當預聚體在160°C下的凝膠時間為I IOmin時終止反應； (2)在反應釜中加入酚醛樹脂預聚體，高速攪拌下依次加入有機溶劑、增韌劑、四溴雙酚A和三氧化二銻，充分攪拌60 120分鐘，即制得酚醛樹脂基體； 步驟二、制備酚醛預浸料復合材料，具體如下 (3)采用有機溶劑將酚醛樹脂基體的比重調節(jié)至0.9g/m2 I. 2g/m2之間，然后將酚醛樹脂基體和纖維增強材料經溶液浸膠法經連續(xù)浸潰、烘干和收卷工序制備酚醛預浸料； (4)按照厚度要求進行酚醛預浸料鋪疊，之后將酚醛預浸料疊塊放入壓機或真空包覆后放入熱壓罐在80 200°C的固化溫度、0. I 3MPa的固化壓力下固化成型。
8.根據(jù)權利要求7所述的一種高韌性阻燃酚醛預浸料復合材料的制備方法，其特征在于所述酚醛樹脂選自氫氧化鋇催化酚醛、氫氧化鎂催化酚醛或苯胺催化酚醛中的至少一種。
9.根據(jù)權利要求7所述的一種高韌性阻燃酚醛預浸料復合材料的制備方法，其特征在于所述增韌劑選自端羧基丁氰橡膠、端羥基丁氰橡膠、端羧基聚丁二烯、端羥基聚丁二烯、聚乙烯醇縮乙醛或聚乙烯醇縮丁醛中的至少一種。
10.根據(jù)權利要求7所述的一種高韌性阻燃酚醛預浸料復合材料的制備方法，其特征在于所述纖維增強材料為玻璃纖維單向帶、玻璃纖維布、碳纖維單向帶或碳纖維布。
11.根據(jù)權利要求7所述的一種高韌性阻燃酚醛預浸料復合材料的制備方法，其特征在于所述步驟(4)中酚醛預浸料疊塊固化成型的固化溫度為100 160°C，固化壓力為0.I IMPa0
12.權利要求I所述的一種高韌性阻燃酚醛預浸料復合材料用于飛機天花板、行李艙和側壁板、船舶壁板和櫥柜、以及高速列車天花板和側壁板內裝飾部件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高韌性阻燃酚醛預浸料復合材料及其制備方法和用途，通過合理的分子結構設計與合成技術顯著提高酚醛樹脂預聚體在低溫下的反應活性并明顯提高樹脂固化物的韌性，在合成酚醛樹脂的基礎上通過引入熱塑性聚合物和橡膠類增韌劑，大大提高了復合材料的韌性，同時通過引入溴/銻系阻燃劑彌補了由于增韌劑加入而引起的阻燃性能下降缺點，使復合材料保持了良好的阻燃性能；通過調控和優(yōu)化預浸料的制備工藝對預浸料的固化程度和揮發(fā)份含量進行控制，實現(xiàn)了酚醛預浸料室溫下手感柔軟，粘性適中，具有良好的鋪覆工藝性能，本發(fā)明復合材料特別適用于飛機天花板、行李艙和側壁板、船舶壁板和櫥柜、以及高速列車天花板和側壁板等內裝飾部件。
文檔編號C08K5/136GK102731960SQ20121021145
公開日2012年10月17日 申請日期2012年6月18日 優(yōu)先權日2012年6月18日
發(fā)明者余瑞蓮, 馮志海, 左小彪, 李 杰, 牛光明, 王偉, 王筠 申請人:中國運載火箭技術研究院, 航天材料及工藝研究所