本發(fā)明涉及環(huán)氧樹(shù)脂組合物領(lǐng)域,尤其涉及一種高韌性、無(wú)鹵阻燃真空導(dǎo)流環(huán)氧樹(shù)脂組合物及其制備方法,特別是涉及電工電子、航空航天、新能源、軌道交通、運(yùn)動(dòng)器材等對(duì)材料有高阻燃特性要求的無(wú)鹵阻燃環(huán)氧樹(shù)脂組合物及其制備方法。
背景技術(shù):
環(huán)氧樹(shù)脂材料具有良好的耐腐蝕性能,粘結(jié)性能,低收縮率,與金屬材料相比,具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)。但由于環(huán)氧樹(shù)脂本身的化學(xué)結(jié)構(gòu)決定了其沖擊韌性、斷裂伸長(zhǎng)率和阻燃性能均較差;需要進(jìn)一步說(shuō)明的是,目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的環(huán)氧樹(shù)脂組合物凝膠時(shí)間較短,而無(wú)鹵阻燃型環(huán)氧樹(shù)脂通常采用大量的固體金屬氫氧化物阻燃劑,這類(lèi)阻燃劑不溶于樹(shù)脂體系,而且會(huì)造成樹(shù)脂體系的粘度較大,從而限制其只適用于手糊成型工藝,還不能滿(mǎn)足大型復(fù)合材料的真空導(dǎo)流成型要求,如:大型風(fēng)電葉片、軌道空調(diào)產(chǎn)品的制造,所以科研人員通過(guò)對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂組合物的改性以期獲得性能更好的產(chǎn)品。
為提高環(huán)氧樹(shù)脂基復(fù)合材料的阻燃性能,通常需要在樹(shù)脂體系中加入含鹵素阻燃劑和/或無(wú)鹵素阻燃劑。含鹵素阻燃劑在高溫裂解及燃燒時(shí),會(huì)產(chǎn)生有毒、致癌物質(zhì)。而無(wú)鹵阻燃劑在燃燒時(shí)則不會(huì)產(chǎn)生多溴二苯并呋喃及多溴代二苯并二惡烷等致癌物質(zhì),被稱(chēng)為無(wú)公害阻燃劑。由此可見(jiàn),研發(fā)一款新型、高力學(xué)性能、對(duì)環(huán)境友好的無(wú)鹵阻燃型環(huán)氧樹(shù)脂材料具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。對(duì)于該類(lèi)無(wú)鹵樹(shù)脂材料的研發(fā)完全符合國(guó)家十三五規(guī)劃綱要中提出的發(fā)展綠色環(huán)保產(chǎn)業(yè)、材料等重大戰(zhàn)略需求。
中國(guó)專(zhuān)利201010602588.X公開(kāi)了一種由環(huán)氧樹(shù)脂,反應(yīng)稀釋劑和硬化劑(胺和咪唑類(lèi)化合物)組成的環(huán)氧樹(shù)脂體系,23℃下的凝膠時(shí)間僅僅為10-60min,不適合手糊和導(dǎo)流大型部件。需要指出的是該發(fā)明專(zhuān)利所述的促進(jìn)劑酚類(lèi)化合物的毒性非常大,其與細(xì)胞原漿中蛋白質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),進(jìn)而侵入神經(jīng)中樞,刺激脊髓,最終會(huì)導(dǎo)致全身中毒。
中國(guó)專(zhuān)利CN105315620A公開(kāi)了一種環(huán)氧樹(shù)脂增強(qiáng)層壓絕緣型材。所述的阻燃劑大量的使用了無(wú)機(jī)阻燃劑,因此無(wú)法實(shí)現(xiàn)真空導(dǎo)流。而其采用的是熱壓工藝。熱壓工藝設(shè)備成本昂貴,加工成本高,能耗高,不適用于潛在周期短的產(chǎn)品的快速加工。
因此,對(duì)于尋找(1)一種能完全替代固體金屬氫氧化物阻燃劑而且無(wú)毒或者低毒性阻燃劑應(yīng)用于環(huán)氧樹(shù)脂組合物,(2)具有高沖擊韌性和斷裂伸長(zhǎng)率、阻燃性能較好的環(huán)氧樹(shù)脂組合物;(3)具有適宜的凝膠時(shí)間和放熱峰溫度;(4)適應(yīng)于真空導(dǎo)流成型工藝,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)(1)目前環(huán)氧樹(shù)脂固化產(chǎn)物的沖擊韌性和斷裂伸長(zhǎng)率較低;(2)環(huán)氧樹(shù)脂組合物的凝膠時(shí)間較快,無(wú)法滿(mǎn)足大型復(fù)合材料制造要求,如大型軌道空調(diào)產(chǎn)品和風(fēng)力發(fā)電葉片的制造;(3)設(shè)計(jì)一種能完全替代固體金屬氫氧化物阻燃劑而且無(wú)毒或者低毒性阻燃劑,與環(huán)氧樹(shù)脂組合物有很好的相容性并能用于真空導(dǎo)流成型;(4)此外,一些現(xiàn)有技術(shù)中加入了不利于人體健康、不環(huán)保的原材料等問(wèn)題。為此,我們提供一種原材料價(jià)廉易得,產(chǎn)品制備方法過(guò)程簡(jiǎn)單,清潔生產(chǎn),環(huán)保、無(wú)“三廢”產(chǎn)生,并且最終的固化產(chǎn)物具有高沖擊韌性、斷裂延伸率和阻燃性能佳的環(huán)氧樹(shù)脂組合物及其制備方法。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種高韌性、無(wú)鹵阻燃真空導(dǎo)流環(huán)氧樹(shù)脂組合物,該環(huán)氧樹(shù)脂包括A組分和B組分,按重量份計(jì),A組分和B組分的配比為100:28-100:32,其中,
A組分為:環(huán)氧樹(shù)脂61-66重量份,活性稀釋劑3-8重量份,苯并三氮唑膦酸酯26-30重量份,偶聯(lián)劑0.1-1重量份;
B組分為:胺類(lèi)固化劑55-70重量份,癸酸型苯并三氮唑膦酸酯22-30重量份,季碳α-羥基的苯并三氮唑膦酸酯5-20重量份。
作為對(duì)本發(fā)明的限定,本發(fā)明所述的環(huán)氧樹(shù)脂為雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂、雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂的一種或者兩種。
作為對(duì)本發(fā)明的限定,本發(fā)明所述的活性稀釋劑為1,6-己二醇二縮水甘油醚或1,4-丁二醇二縮水甘油醚。
作為對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步限定,本發(fā)明A組分中所述的苯并三氮唑膦酸酯、癸酸型苯并三氮唑膦酸酯和季碳α-羥基的苯并三氮唑膦酸酯均為高效的膦酸酯阻燃劑,其結(jié)構(gòu)式分別見(jiàn)結(jié)構(gòu)式(I)、(II)、(III)所示:
結(jié)構(gòu)式Ⅰ苯并三氮唑膦酸酯;
結(jié)構(gòu)式Ⅱ癸酸型苯并三氮唑膦酸酯;
結(jié)構(gòu)式III季碳α-羥基的苯并三氮唑膦酸酯。
本發(fā)明所述的偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑、硅烷偶聯(lián)劑的一種或兩種。
本發(fā)明所述B組分中的胺類(lèi)固化劑為異佛爾酮二胺、聚醚胺D230、聚醚胺T403的兩種或兩種以上。
作為對(duì)本發(fā)明的再一步限定,本發(fā)明所述的癸酸型苯并三氮唑膦酸酯和季碳α-羥基的苯并三氮唑膦酸酯為反應(yīng)型的膦酸酯,能促進(jìn)環(huán)氧樹(shù)脂固化。
而且,所述的A組分中苯并三氮唑膦酸酯與活性稀釋劑互溶,能完全溶于環(huán)氧樹(shù)脂組合物。
該無(wú)鹵阻燃真空導(dǎo)流環(huán)氧樹(shù)脂組合物的制備方法,是按照以下步驟進(jìn)行的:
(1)A組分的制備
將環(huán)氧樹(shù)脂61-66重量份,活性稀釋劑3-8重量份,苯并三氮唑膦酸酯26-30重量份,偶聯(lián)劑0.1-1重量份投入反應(yīng)釜內(nèi),加溫至50-80℃,以80-100r/min的攪拌速度攪拌0.5-1h,抽真空15-30min后停止攪拌,繼續(xù)抽真空5-30min后冷卻,將樹(shù)脂裝入包裝桶一內(nèi);
(2)B組分的制備
將胺類(lèi)固化劑55-70重量份,癸酸型苯并三氮唑膦酸酯22-30重量份,季碳α-羥基的苯并三氮唑膦酸酯5-20重量份投入反應(yīng)釜內(nèi),室溫下以50-80r/min的攪拌速度攪拌1-2h,抽真空5-10min后停止攪拌,打開(kāi)氮?dú)忾y,通氮?dú)庑秹海瑢⒐袒瘎┭b入包裝桶二內(nèi);
(3)將A、B兩組分按質(zhì)量比100:28-100:32在室溫下攪拌混合均勻,注入模具,經(jīng)室溫下凝膠,放熱一段時(shí)間后,24h室溫預(yù)固化成型,最后在50-80℃的環(huán)境下,恒溫4-8h即可得到后固化的成品。
作為對(duì)上述制備方法的限定,所述的凝膠時(shí)間為270-320min,放熱峰溫度為65-80℃。
本發(fā)明所述的高韌性、無(wú)鹵阻燃環(huán)氧樹(shù)脂組合物能用于各種大型復(fù)合材料部件的制造要求,可廣泛地用于軌道交通、新能源、電工電子、航空航天、運(yùn)動(dòng)器材等對(duì)材料有高阻燃特性要求的領(lǐng)域,尤其適合于大型軌道空調(diào)產(chǎn)品和風(fēng)力發(fā)電葉片的真空導(dǎo)流成型。
本發(fā)明在環(huán)氧樹(shù)脂體系組分A和組分B中引入新型含苯并三氮唑膦酸酯,加入這類(lèi)含苯并三氮唑基團(tuán)的膦酸酯,可以完全替代固體金屬氫氧化物阻燃劑(如:氫氧化鋁和氫氧化鎂等),這是由于(1)這類(lèi)含苯并三氮唑基團(tuán)的膦酸酯化合物本身是一種含氮和含磷的高效、穩(wěn)定的阻燃劑;(2)體系中產(chǎn)生的N-P協(xié)同阻燃效應(yīng)能進(jìn)一步增強(qiáng)樹(shù)脂的阻燃性能,因此最終固化的無(wú)鹵阻燃環(huán)氧樹(shù)脂組合物具有杰出的阻燃效果。需要指出的是,由于這類(lèi)新型阻燃劑能完全溶于環(huán)氧樹(shù)脂組合物,而且本發(fā)明所述的新型癸酸型苯并三氮唑膦酸酯和季碳α-羥基的苯并三氮唑膦酸酯還能進(jìn)一步參與反應(yīng),其所獲得的活潑氫原子能不同程度地共同促進(jìn)環(huán)氧樹(shù)脂與胺類(lèi)固化劑發(fā)生反應(yīng),保證了該環(huán)氧樹(shù)脂具有適宜凝膠時(shí)間和固化時(shí)間。此外,將新型癸酸型苯并三氮唑膦酸酯加入環(huán)氧樹(shù)脂組合物后,固化的樹(shù)脂具有較高的沖擊韌性和斷裂伸長(zhǎng)率。不僅如此,由于該類(lèi)帶有功能化基團(tuán)的膦酸酯化合物為有機(jī)磷化合物,且與環(huán)氧樹(shù)脂組合物有很好的相容性,因此在體系中還能起到高效阻燃的效果。
綜上,本發(fā)明專(zhuān)利提出的環(huán)氧樹(shù)脂組合物固化后能廣泛地用于電工電子、航空航天、新能源、軌道交通、運(yùn)動(dòng)器材等對(duì)材料有高阻燃特性要求的領(lǐng)域。尤其適合于軌道空調(diào)產(chǎn)品和風(fēng)力發(fā)電葉片的真空導(dǎo)流成型。
采用上述的技術(shù)方案后,本發(fā)明取得的有益效果是:
(1)本發(fā)明專(zhuān)利所述的癸酸基團(tuán)的膦酸酯不僅僅是一種新型阻燃劑,而且還是一種能有效提高樹(shù)脂韌性的化合物。其能很好地增韌環(huán)氧樹(shù)脂組合物,制得環(huán)氧樹(shù)脂固化產(chǎn)物具有質(zhì)量穩(wěn)定和制品貯存穩(wěn)定性好,經(jīng)相關(guān)實(shí)驗(yàn)測(cè)試,所得環(huán)氧樹(shù)脂制品具有良好的綜合力學(xué)性能,尤其是較好的沖擊韌性和斷裂伸長(zhǎng)率,適用于對(duì)固化度和沖擊性能有較高要求的軌道空調(diào)產(chǎn)品和風(fēng)力發(fā)電葉片制品。
(2)本發(fā)明專(zhuān)利首先設(shè)計(jì)了幾款新型的無(wú)鹵阻燃劑,包括新型苯并三氮唑膦酸酯、反應(yīng)型的新型癸酸型苯并三氮唑膦酸酯和新型季碳α-羥基的苯并三氮唑膦酸酯用于環(huán)氧樹(shù)脂體系,研究表明環(huán)氧樹(shù)脂的阻燃性能有了很大程度地提高。
(3)本發(fā)明專(zhuān)利通過(guò)加入含功能化基團(tuán)的阻燃劑,如含羥基、癸酸能共同調(diào)節(jié)樹(shù)脂的凝膠時(shí)間和固化時(shí)間,從而使得環(huán)氧樹(shù)脂體系獲得適宜的凝膠和固化時(shí)間。
(4)本發(fā)明專(zhuān)利提供了一種能滿(mǎn)足真空導(dǎo)流成型工藝的環(huán)氧樹(shù)脂組合物及其制備方法。該樹(shù)脂基玻璃纖維(單向布)復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度等力學(xué)性能較高,其拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度分別高達(dá)890MPa和997MPa。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明將就以下實(shí)施例作進(jìn)一步說(shuō)明,但應(yīng)了解的是,這些實(shí)施例僅為例示說(shuō)明之用,而不應(yīng)被解釋為本發(fā)明實(shí)施的限制。
實(shí)施例1
一種高韌性、無(wú)鹵阻燃真空導(dǎo)流環(huán)氧樹(shù)脂組合物,具有如下操作步驟:
(1)A組分的制備
將雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂40重量份,雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂21重量份,1,6-己二醇二縮水甘油醚8重量份,新型苯并三氮唑膦酸酯30重量份,鈦酸酯偶聯(lián)劑0.5重量份,硅烷偶聯(lián)劑0.5重量份投入反應(yīng)釜內(nèi),加溫至50℃,以100r/min的攪拌速度攪拌0.5h,抽真空30min后停止攪拌,繼續(xù)抽真空5min后冷卻,將樹(shù)脂裝入包裝桶一內(nèi);
(2)B組分的制備
將異佛爾酮二胺20重量份,聚醚胺D230 35重量份,癸酸型苯并三氮唑膦酸酯30重量份,季碳α-羥基的苯并三氮唑膦酸酯15重量份投入反應(yīng)釜內(nèi),室溫下以50r/min的攪拌速度攪拌2h,抽真空5min后停止攪拌,打開(kāi)氮?dú)忾y,通氮?dú)庑秹海瑢⒐袒瘎┭b入包裝桶二內(nèi);
(3)將A、B兩組分按質(zhì)量比100:28在室溫下手動(dòng)或者機(jī)械攪拌混合均勻,注入模具。經(jīng)室溫下凝膠、24h室溫預(yù)固化成型,然后在80℃的環(huán)境下,恒溫4h即可得到后固化的成品。
實(shí)施例2
一種高韌性、無(wú)鹵阻燃真空導(dǎo)流環(huán)氧樹(shù)脂組合物,具有如下操作步驟:
((1)A組分的制備
將雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂66重量份,1,4-丁二醇二縮水甘油醚3.5重量份,新型苯并三氮唑膦酸酯30重量份,硅烷偶聯(lián)劑0.5重量份投入反應(yīng)釜內(nèi),加溫至80℃,以80r/min的攪拌速度攪拌1h,抽真空15min后停止攪拌,繼續(xù)抽真空20min后冷卻,將樹(shù)脂裝入包裝桶一內(nèi);
(2)B組分的制備
將異佛爾酮二胺24重量份,聚醚胺T403 20重量份,聚醚胺D230 26重量份,癸酸型苯并三氮唑膦酸酯25重量份,季碳α-羥基的苯并三氮唑膦酸酯5重量份投入反應(yīng)釜內(nèi),室溫下以80r/min的攪拌速度攪拌1h,抽真空10min后停止攪拌,打開(kāi)氮?dú)忾y,通氮?dú)庑秹海瑢⒐袒瘎┭b入包裝桶二內(nèi);
(3)將A、B兩組分按質(zhì)量比100:28在室溫下手動(dòng)或者機(jī)械攪拌混合均勻,注入模具。經(jīng)室溫下凝膠,24h室溫預(yù)固化成型,然后在80℃的環(huán)境下,恒溫4h即可得到后固化的成品。
實(shí)施例3
一種高韌性、無(wú)鹵阻燃真空導(dǎo)流環(huán)氧樹(shù)脂組合物,具有如下操作步驟:
(1)A組分的制備
將雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂64重量份,1,6-己二醇二縮水甘油醚6.9重量份,季碳α-羥基的苯并三氮唑膦酸酯29重量份,硅烷偶聯(lián)劑0.1重量份投入反應(yīng)釜內(nèi),加溫至60℃,以90r/min的攪拌速度攪拌0.7h,抽真空20min后停止攪拌,繼續(xù)抽真空30min后冷卻,將樹(shù)脂裝入包裝桶一內(nèi);
(2)B組分的制備
將異佛爾酮二胺20重量份,聚醚胺T403 40重量份,癸酸型苯并三氮唑膦酸酯25重量份,季碳α-羥基的苯并三氮唑膦酸酯15重量份投入反應(yīng)釜內(nèi),室溫下以60r/min的攪拌速度攪拌1.5h,抽真空8min后停止攪拌,打開(kāi)氮?dú)忾y,通氮?dú)庑秹海瑢⒐袒瘎┭b入包裝桶二內(nèi);
(3)將A、B兩組分按質(zhì)量比100:29在室溫下手動(dòng)或者機(jī)械攪拌混合均勻,注入模具。經(jīng)室溫下凝膠,24h室溫預(yù)固化成型,然后在50℃的環(huán)境下,恒溫8h即可得到后固化的成品。
實(shí)施例4
一種高韌性、無(wú)鹵阻燃真空導(dǎo)流環(huán)氧樹(shù)脂組合物,具有如下操作步驟:
(1)A組分的制備
將雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂66重量份,1,6-己二醇二縮水甘油醚7重量份,新型苯并三氮唑膦酸酯26重量份,鈦酸酯偶聯(lián)劑1重量份投入反應(yīng)釜內(nèi),加溫至80℃,以80r/min的攪拌速度攪拌0.5h,抽真空15min后停止攪拌,繼續(xù)抽真空15min后冷卻,將樹(shù)脂裝入包裝桶一內(nèi);
(2)B組分的制備
將異佛爾酮二胺22重量份,聚醚胺D230 43重量份,癸酸型苯并三氮唑膦酸酯22重量份,季碳α-羥基的苯并三氮唑膦酸酯13重量份,室溫下以70r/min的攪拌速度攪拌1h,抽真空10min后停止攪拌,打開(kāi)氮?dú)忾y,通氮?dú)庑秹海瑢⒐袒瘎┭b入包裝桶二內(nèi);
(3)將A、B兩組分按質(zhì)量比100:32在室溫下手動(dòng)或者機(jī)械攪拌混合均勻,注入模具。經(jīng)室溫下凝膠,24h室溫預(yù)固化成型,然后在60℃的環(huán)境下,恒溫7h即可得到后固化的成品。
實(shí)施例5
一種高韌性、無(wú)鹵阻燃真空導(dǎo)流環(huán)氧樹(shù)脂組合物,具有如下操作步驟:
(1)A組分的制備
將雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂66重量份,1,6-己二醇二縮水甘油醚3重量份,新型苯并三氮唑膦酸酯30重量份,鈦酸酯偶聯(lián)劑1重量份投入反應(yīng)釜內(nèi),加溫至60℃,以100r/min的攪拌速度攪拌0.5h,抽真空30min后停止攪拌,繼續(xù)抽真空30min后冷卻,將樹(shù)脂裝入包裝桶一內(nèi);
(2)B組分的制備
將異佛爾酮二胺20重量份,聚醚胺D230 35重量份,癸酸型苯并三氮唑膦酸酯25重量份,季碳α-羥基的苯并三氮唑膦酸酯20重量份,室溫下以80r/min的攪拌速度攪拌2h,抽真空5min后停止攪拌,打開(kāi)氮?dú)忾y,通氮?dú)庑秹海瑢⒐袒瘎┭b入包裝桶二內(nèi);
(3)將A、B兩組分按質(zhì)量比100:31在室溫下手動(dòng)或者機(jī)械攪拌混合均勻,注入模具。經(jīng)室溫下凝膠,24h室溫預(yù)固化成型,然后在70℃的環(huán)境下,恒溫8h即可得到后固化的成品。
實(shí)施例6
一種高韌性、無(wú)鹵阻燃真空導(dǎo)流環(huán)氧樹(shù)脂組合物,具有如下操作步驟:
(1)A組分的制備
將雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂62重量份,1,6-己二醇二縮水甘油醚7重量份,新型苯并三氮唑膦酸酯30重量份,硅烷偶聯(lián)劑1重量份投入反應(yīng)釜內(nèi),加溫至60℃,以80r/min的攪拌速度攪拌1h,抽真空30min后停止攪拌,繼續(xù)抽真空30min后冷卻,將樹(shù)脂裝入包裝桶一內(nèi);
(2)B組分的制備
將異佛爾酮二胺23重量份,聚醚胺D230 37重量份,癸酸型苯并三氮唑膦酸酯28重量份,季碳α-羥基的苯并三氮唑膦酸酯12重量份投入反應(yīng)釜內(nèi),室溫下以80r/min的攪拌速度攪拌2h,抽真空10min后停止攪拌,打開(kāi)氮?dú)忾y,通氮?dú)庑秹海瑢⒐袒瘎┭b入包裝桶二內(nèi);
(3)將A、B兩組分按質(zhì)量比100:32在室溫下手動(dòng)或者機(jī)械攪拌混合均勻,注入模具。經(jīng)室溫下凝膠,24h室溫預(yù)固化成型,然后在80℃的環(huán)境下,恒溫4h即可得到后固化的成品。
對(duì)比例1
一種無(wú)鹵阻燃真空導(dǎo)流環(huán)氧樹(shù)脂組合物,具有如下操作步驟:
(1)A組分的制備
將雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂40重量份,雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂21重量份,1,6-己二醇二縮水甘油醚8重量份,新型苯并三氮唑膦酸酯30重量份,鈦酸酯偶聯(lián)劑0.5重量份,硅烷偶聯(lián)劑0.5重量份投入反應(yīng)釜內(nèi),加溫至50℃,以100r/min的攪拌速度攪拌0.5h,抽真空30min后停止攪拌,繼續(xù)抽真空5min后冷卻,將樹(shù)脂裝入包裝桶一內(nèi);
(2)B組分的制備
將異佛爾酮二胺50重量份,聚醚胺D230 35重量份,季碳α-羥基的苯并三氮唑膦酸酯15重量份投入反應(yīng)釜內(nèi),室溫下以50r/min的攪拌速度攪拌2h,抽真空5min后停止攪拌,打開(kāi)氮?dú)忾y,通氮?dú)庑秹海瑢⒐袒瘎┭b入包裝桶二內(nèi);
(3)將A、B兩組分按質(zhì)量比100:28在室溫下手動(dòng)或者機(jī)械攪拌混合均勻,注入模具。經(jīng)室溫下凝膠,24h室溫預(yù)固化成型,然后在80℃的環(huán)境下,恒溫4h即可得到后固化的成品。
將實(shí)施例得到的產(chǎn)品進(jìn)行性能測(cè)試,具體結(jié)果見(jiàn)表1和表2。
表1樹(shù)脂理化性能、凝膠時(shí)間和固化后澆注體性能數(shù)據(jù)
由表1數(shù)據(jù)可以得到以下結(jié)論:
(1)25±2℃環(huán)境下,A、B兩組份混合粘度僅為180-260mPa·s,適合真空導(dǎo)流工藝。
(2)實(shí)施例1-6分別加入了不同重量份的含癸酸基團(tuán)的膦酸酯化合物,該物質(zhì)可以與該環(huán)氧樹(shù)脂組合物有很好的相容性,而且含癸酸基團(tuán)的化合物可以增韌環(huán)氧樹(shù)脂體系,從表1的數(shù)據(jù)中可以得到佐證。其中,實(shí)施例1的沖擊韌性和斷裂伸長(zhǎng)率最高,而未加入含癸酸基團(tuán)的膦酸酯的對(duì)比例1的沖擊韌性和斷裂伸長(zhǎng)率分別低至51kJ/m2和4.4%。
表2環(huán)氧樹(shù)脂層壓板(單向布)性能數(shù)據(jù)
由表2數(shù)據(jù)可以得到以下結(jié)論:
(1)加入一定量膦酸酯阻燃劑的實(shí)施例1-6的阻燃等級(jí)達(dá)到UL94V-0。由于對(duì)比例1中未加入適量的膦酸酯,所以影響了其阻燃性能,阻燃等級(jí)只能達(dá)到UL94V-1。
(2)本發(fā)明專(zhuān)利提出的高韌性、無(wú)鹵阻燃環(huán)氧樹(shù)脂組合物實(shí)施例1-6由于加入了足夠量的新型膦酸酯阻燃劑,因此能滿(mǎn)足DIN5510-2:2009標(biāo)準(zhǔn)中S4,SR2,ST2的防火要求。
(3)本發(fā)明專(zhuān)利提出的高韌性、無(wú)鹵阻燃環(huán)氧樹(shù)脂組合物能用于真空導(dǎo)流工藝。其制成的樹(shù)脂基玻璃纖維(單向布)復(fù)合材料的密度通常低于加入填料的環(huán)氧樹(shù)脂層壓絕緣型材,也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于鋼材的密度。由此可見(jiàn),根據(jù)本發(fā)明專(zhuān)利制成的層壓板具有質(zhì)量輕,使用更方便等優(yōu)點(diǎn)。
(4)本發(fā)明專(zhuān)利制成的環(huán)氧樹(shù)脂(單向布)復(fù)合材料力學(xué)性能較高,拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度分別高達(dá)890MPa和997MPa。由此可見(jiàn),根據(jù)本發(fā)明專(zhuān)利制成的層壓板力學(xué)性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于鋼材。
以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示,通過(guò)上述的說(shuō)明內(nèi)容,相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi),進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說(shuō)明書(shū)上的內(nèi)容,必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來(lái)確定其技術(shù)性范圍。