[發(fā)明專利]一種天然纖維樹脂復(fù)合材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010126245.0
• 申請(qǐng)日: 2010-03-16
• 公開（公告）號(hào): CN101805494A
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 阮韶銘;林鎮(zhèn)輝;阮榆
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 龍海市奈特化工有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): C08L63/00
• 分類號(hào): C08L63/00;C08L63/02;C08L63/04;C08L97/02;C08K5/17;C08K3/34;C08L67/06;C08L61/06;C08L61/24;C08L51/08
• 代理公司: 廈門市首創(chuàng)君合專利事務(wù)所有限公司 35204
• 代理人: 李雁翔;徐碧霞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種天然纖維樹脂復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)

復(fù)合材料定義為兩種以上之材料合拼而成為一種全新之材料，具有原兩種材料之優(yōu) 點(diǎn)，目前用于復(fù)合材料之纖維主要有玻璃纖維和碳纖維，雖然碳纖維具有優(yōu)異之性能，但 它生產(chǎn)程序復(fù)雜，因此成本非常高；而玻璃纖維性能比碳纖維差，而其質(zhì)量比碳纖維重， 生產(chǎn)程序雖比碳纖維簡(jiǎn)單，但仍然非常復(fù)雜。

與上述兩種纖維相比，天然纖維具有容易取得、售價(jià)便宜的特點(diǎn)，但天然纖維不耐水， 容易被細(xì)菌分解，因此局限了其用途。為了改善天然纖維的上述特點(diǎn)，人們開始嘗試向天 然纖維中加入如環(huán)氧樹脂、不飽和聚脂和酚醛樹脂等具有高強(qiáng)度、防水性能佳的高分子材 料，但高粘性之樹脂必須加入溶劑以便于加工，而溶劑為對(duì)人體有害之物質(zhì)，在加工過(guò)程 中可能釋出，危害施工者或使用者之身體健康；或在樹脂中加入活性稀釋劑制成無(wú)溶劑樹 脂，但某些活性稀釋劑具有揮發(fā)性，其具有與溶劑一樣甚至更嚴(yán)重之危害性，且無(wú)溶劑樹 脂使用用于復(fù)合材料，纖維不容易潤(rùn)濕，因此為了達(dá)到理想的效果，樹脂使用量必須非常多， 使整體材料成本增加。因此，為了解決溶劑及活性稀釋劑揮發(fā)的問(wèn)題，及纖維潤(rùn)濕性的問(wèn) 題，以水為溶劑之水性樹脂得以發(fā)展。但目前大部份水性樹脂的制備技術(shù)所生產(chǎn)之水性樹 脂性質(zhì)脆，并不適用于高清度復(fù)合材料的制造。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種高強(qiáng)度、低成本的天然纖維樹脂復(fù)合材料。

為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的解決方案是：

一種天然纖維樹脂復(fù)合材料，其特征在于，它由主要包括以下的重量份配比的組分制 備：水性樹脂10～50份、非水性環(huán)氧樹脂(即水不溶性環(huán)氧樹脂)10～50份、天然纖維 50～200份、水溶性硬化劑3～15份、相轉(zhuǎn)移催化劑6～15份、填料50～150份和水100～ 200份。

在本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述水性樹脂由主要包括以下的重量份配比的組分制 備：非水性樹脂10～100份和水性起始劑4～20份。水性樹脂的具體制備方法如下：將上 述配比的非水性樹脂與水性起始劑放入反應(yīng)釜中混合，在120～160℃加壓反應(yīng)1～2小時(shí) 獲得。這部分內(nèi)容已在本專利權(quán)人的專利申請(qǐng)?zhí)枮?00910310409.2的專利申請(qǐng)中詳細(xì)公 開，在此不再予以細(xì)述。所述非水性樹脂選自環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、酚醛樹脂、脲 醛樹脂或乙烯基樹脂中的至少一種，并分別制得水性環(huán)氧樹脂、水性不飽和聚酯樹脂、水 性酚醛樹脂、水性脲醛樹脂或水性乙烯基樹脂或其他相關(guān)水性樹脂。優(yōu)選地，所述水性樹 脂為水性環(huán)氧樹脂，所述水性環(huán)氧樹脂為水性化雙酚A環(huán)氧樹脂、水性化酚醛型環(huán)氧樹脂 或水性化稀釋型環(huán)氧樹脂中的至少一種。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述水性化雙酚A環(huán)氧樹脂為 E51、E20、E44、E41、Epon828、BE188、CYD128或其他相關(guān)環(huán)氧樹脂中的至少一種；所 述水性化酚醛型環(huán)氧樹脂為F51、F20、F44、F41或其他相關(guān)環(huán)氧樹脂中的至少一種；所 述水性化稀釋型環(huán)氧樹脂為乙二醇二縮水甘油酯、丁二醇二縮水甘油酯、丙二醇二縮水甘 油酯、丙三醇二縮水甘油酯或烯丙基縮水甘油醚中的至少一種。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述水性 環(huán)氧樹脂為水性雙酚A環(huán)氧樹脂BE188。所述水性起始劑選自過(guò)硫酸鈉、過(guò)硫酸鉀、4， 4-偶氮雙(4-氰基戊酸)、4，4-偶氮雙(4-氰基戊酸鈉)、4，4-偶氮雙(4-氰基戊醇)、過(guò)氧 化甲乙酮、過(guò)氧化環(huán)己酮或其他相關(guān)起始劑中的至少一種。水性起始劑的作用是將親水基 團(tuán)引入非水性樹脂，使得非水性樹脂成為水溶性。優(yōu)選地，前述水性起始劑為4，4-偶氮 雙(4-氰基戊酸)。

所述非水性環(huán)氧樹脂(即水不溶性環(huán)氧樹脂)選自雙酚A環(huán)氧樹脂或酚醛型環(huán)氧樹脂 中的至少一種。所述雙酚A環(huán)氧樹脂為E51、E20、E44、E41、Epon828、BE188、CYD128 或其他相關(guān)環(huán)氧樹脂中的至少一種，所述酚醛型環(huán)氧樹脂為F51、F20、F44、F41或其他 相關(guān)環(huán)氧樹脂中的至少一種-。

所述的天然纖維選自木纖維、麻纖維、棉纖維、竹纖維、藤纖維、草纖維、海草纖維 或其他相關(guān)天然纖維中的至少一種。本發(fā)明中，天然纖維需預(yù)先粉碎成粉體，而后再加以 使用。