[發明專利]一種熱固性酚醛樹脂膜的制備方法

無效

• 申請號: 201010147136.7
• 申請日: 2010-04-15
• 公開（公告）號: CN101845198A
• 公開（公告）日: 2010-09-29
• 發明（設計）人: 梁濱;陳立新;董建娜;趙慧欣;梁鳳飛
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: C08L61/12
• 分類號: C08L61/12;C08L61/08;C08L29/04;C08L29/14;C08L81/06;C08L71/12;C08G8/24;C08G8/20;C08G8/10;C08G8/04;B29C41/24;B29L7/00
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

技術領域

本發明涉及一種熱固性酚醛樹脂膜的制備方法，是一種用于RFI成型工藝與熱熔法制備預浸料工藝的熱固性酚醛樹脂膜的制備方法。

背景技術

樹脂膜熔滲(Resin?Film?Infusion，RFI)工藝具有模具成本低、成型壓力小、浸漬效率高、有機物揮發量低、制品空隙率小、纖維含量高等突出優點，近年來在航空、航天、航海、汽車等領域得到了日益廣泛的應用。RFI工藝的特點要求樹脂基體在室溫下具有良好的成膜性，熔滲溫度下能維持一段時間的低黏度，并能良好地浸潤纖維預成型體。目前RFI用樹脂基體僅有環氧樹脂、不飽和樹脂和雙馬來酰亞胺樹脂等少數樹脂，而適用于RFI工藝的酚醛樹脂膜國內外鮮有報道。

預浸料是制備復合材料的中間基材，其質量好壞直接影響到復合材料構件的質量優劣。目前預浸料的生產工藝主要有溶液浸漬法和熱熔法。熱熔法可避免溶液浸漬法由于添加溶劑所帶來的諸多不便和造成的環境污染，具有生產效率高、孔隙缺陷少、外觀質量好、樹脂含量精確可控、綜合性能優良等突出優點，已成為國內外研究熱點。目前適用于熱熔法制備預浸料工藝的樹脂膜基體僅有環氧樹脂、氰酸酯樹脂等少數樹脂，而適用于熱熔法制備預浸料工藝的熱固性酚醛樹脂膜國內外鮮有報道。

發明內容

要解決的技術問題

為了避免現有技術的不足之處，本發明提出一種熱固性酚醛樹脂膜的制備方法，通過進行配方設計、優化合成工藝，研制開發出一種熱固性酚醛樹脂。該樹脂滿足RFI工藝要求、室溫條件下具有良好成膜性；也滿足熱熔法工藝要求，適用于熱熔法制備預浸料工藝的熱固性酚醛樹脂膜。

技術方案

一種熱固性酚醛樹脂膜的制備方法，其特征在于步驟如下：

步驟1：將酚加入到反應容器，然后加入堿性催化劑，所述堿性催化劑的用量為每1mol酚羥基用堿性催化劑0.15～1.5wt％；

步驟2：繼續加入醛，所述醛的用量為每1mol酚羥基用醛基1.0～3.0mol；

步驟3：繼續加入熱塑性成膜劑，所述塑性成膜劑的用量為每1mol酚羥基用熱塑性成膜劑1～20wt％；

步驟4：在溫度55～120℃之下，反應0.5～10h；

步驟5：在60～90℃之下，壓力為-0.06～-0.09Mpa，反應至黏度為500～3000mPa·s完成，得到除去游離的小分子物質的合成物質；

步驟6：將步驟5的合成物質傾倒在脫模紙上，采用刮膜法制備厚度均勻、表面光滑、可隨意彎曲的淡黃色酚醛樹脂膜。

上述步驟6為實驗室制膜：將反應物傾倒在脫模紙上，采用刮膜法制備厚度均勻、表面光滑、可隨意彎曲的淡黃色酚醛樹脂膜。

步驟6的制膜采用熱熔預浸機，通過控制刮刀間隙和走紙的速率，制備不同厚度的樹脂膜。

上述步驟6為機械化制膜：借助熱熔預浸機(如美國California?Graphite?MachinesInc.制造的熱熔預浸機)，通過控制刮刀間隙和走紙的速率，可制備不同厚度的樹脂膜，其成膜性良好，能夠彎曲收卷，可滿足連續工業化生產的工藝要求。

所述酚為一元酚或多元酚的一種或多種；所述一元酚為苯酚、鄰甲苯酚、間甲苯酚、對甲苯酚、α-萘酚、β-萘酚或對羥甲基苯酚；所述多元酚為鄰苯二酚、間苯二酚、對苯二酚或雙酚A。

所述醛為37wt％甲醛溶液、50wt％甲醛溶液、三聚甲醛或多聚甲醛、40wt％乙醛溶液或三聚乙醛或丁醛。

所述堿性催化劑為堿性金屬、堿性金屬氧化物、堿性金屬氫氧化物、28wt％氨水溶液或碳酸鈉或乙酸鋅；所述堿性金屬為鎂、鋅、鈣或錳；所述堿性金屬氧化物為氧化鎂、氧化鋅或氧化鈣；所述堿性金屬氫氧化物為氫氧化鈉、氫氧化鋇或氫氧化鎂。

所述熱塑性成膜劑為聚乙烯醇、聚乙烯醇縮醛或耐高溫熱塑性塑料中的一種或多種。

所述聚乙烯醇縮醛為聚乙烯醇縮甲醛、聚乙烯醇縮甲乙醛或聚乙烯醇縮丁醛。

所述耐高溫熱塑性塑料為聚砜或聚苯醚、聚醚醚酮或聚醚砜。

有益效果

本發明提出的熱固性酚醛樹脂膜的制備方法，有益效果在于：

(1)本發明針對傳統溶劑法工藝制備酚醛預浸料造成環境污染、制備的復合材料制品空隙率高等問題，以及復合材料成型低成本化的迫切要求和RFI成型工藝用樹脂膜種類少的限制開展研究工作，研制開發出一種滿足RFI工藝要求、在室溫具有良好成膜性的酚醛樹脂，填補國內外適用于RFI工藝的酚醛樹脂膜的空白，豐富RFI工藝用樹脂基體的種類，并使其盡快得到工程化應用，發揮重要的經濟和社會效益。