[發明專利]一種低煙阻燃含有環氧樹脂的組合物及其制備方法

有效

• 申請號: 201210256653.7
• 申請日: 2012-07-24
• 公開（公告）號: CN102731968A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 蘭軍炎;周鑫
• 申請（專利權）人: 廣州市博匯新材料科技有限公司
• 主分類號: C08L63/02
• 分類號: C08L63/02;C08K3/22;C08K5/098;C08G59/50;D06M15/55;D06M11/45;D06M101/40
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技術領域

本發明屬于高分子領域，涉及一種組合物及其制備方法，特別涉及一種具有優異的浸潤性和透過性的低煙阻燃型含有環氧樹脂的組合物及其制備方法。

背景技術

環氧樹脂(EP)/碳纖維(CF)復合材料是CF增強復合材料的一個重要分支。近年來，隨著人們對EP/CF復合材料認識的不斷深入，其優異的性能不斷凸現，促使其用量不斷上升。20世紀70年代以前，EP/CF復合材料被視為昂貴的材料，價格約為玻璃纖維(GF)增強復合材料的10倍，只用于軍工、宇航等尖端技術行業。20世紀80年代以后，CF工業和EP工業迅速發展，EP/CF復合技術不斷進步，加入到EP中的CF比例不斷上升，目前CF的體積分數已可達60%以上，使EP/CF復合材料的質量提高而價格下降，拓寬了其應用領域，進一步促進了EP/CF復合材料的發展。

EP/CF復合材料具有優異的性能，與鋼相比，EP/CF復合材料的比強度為鋼的4.8-7.2倍，比模量為鋼的3.1-4.2倍，疲勞強度約為鋼的2.5倍、鋁的3.3倍，而且高溫性能好，工作溫度達400℃時其強度與模量基本保持不變。此外還具有密度和線膨脹系數小、耐腐蝕、抗蠕變、整體性好、抗分層、抗沖擊等，在現有結構材料中，其比強度、比模量綜合指標最高。在加工成型過程中EP/CF復合材料具有易大面積整體成型、成型穩定等獨特的優點。

EP/CF復合材料的特性主要取決于CF、EP及EP與CF之間的粘結特性。其中，EP具有優良的加工性能和力學性能，但只是在固化劑作用下變為交聯的體型結構后，才能顯示其固有的優良性能，如固化收縮率低，粘結性能優異等。復合材料中EP的主要作用是把CF粘在一起，分配CF間的載荷，保護CF不受環境影響，并改善碳纖維(CF)的浸潤性和透過性。但碳纖維(CF)表面平滑，活性官能團少，表面能低，呈現表面化學惰性，與環氧樹脂（EP）基體浸潤性較差；碳纖維織物密實度較高，使普通的環氧樹脂不能對多層碳纖很好的浸透。并且普通的環氧樹脂易燃燒，而且燃燒后發煙量大，嚴重制約了纖維，特別是碳纖維的廣泛應用。

CN102080283A公開了一種碳纖維布專用阻燃熱融復合緯紗，該阻燃熱融復合緯紗為70%的玻璃纖維與30%的阻燃粘膠纖維的合股紗，紗在線均勻浸覆有阻燃熱熔樹脂，上述含量均為重量百分比。所述阻燃熱熔樹脂由5%三氧化二銻、10%的十溴聯苯醚、0.2%鈦酸酯偶聯劑與余量的聚酰胺樹脂共混加熱熔化,攪拌均勻制成,上述含量均為重量百分比。該阻燃熱融復合緯紗為織造碳纖維布專用,提高和改善了原單一纖維的缺點不足,使碳纖維的固結作用增強,而且具有阻燃功能。其中，三氧化二銻相比氫氧化鋁，成本較高；需要與有機鹵化物并用，容易產生鹵化氫及鹵素氧化物等有害氣體，污染環境；只能用于復合緯紗，對多層碳纖維織物浸潤性和透過性差，不適用。

CN101916612A公開了一種自熄性碳纖維電纜,包括碳纖維復合芯導線、絕緣層、阻燃包帶層和護套層。碳纖維復合芯導線外面包覆絕緣層,絕緣層外面包覆阻燃包帶層,阻燃包帶層外面包覆護套層。絕緣層為聚醚砜絕緣層,厚度為0.5-1.5mm。護套層采用無鹵低煙阻燃聚烯烴材料制成。其中阻燃層的制備包含由聚合物集體和無機物阻燃填料組成的阻燃組合物和脫水劑，無機阻燃填料選用氫氧化鎂。其實施是將阻燃組合物從幾桶中擠出到包含絕緣層的碳纖維復合芯導線上。該技術方案對于大面積，開放型的碳纖維織物顯然是不適用。

CN102277789A公開了一種具有阻燃性的碳纖維電熱紙的制備方法。采用重量含植物紙漿97-85%、碳纖維3-15%、碳纖維長度3-10mm組分組成的碳纖維紙，用添加了烷基烯酮二聚物作為施膠劑的氨基磺酸胍鹽阻燃液進行浸漬法處理賦予阻燃性。該阻燃性碳纖維電熱紙可作為面狀發熱體安全使用，但其燃燒時煙量較大，有N,S的氧化物氣體產生，對環境造成污染。此外，該阻燃成分僅粘合于碳纖維織物表面，一旦表面的防護層損壞或被突破，內部燃燒將會順利進行。

發明內容

本發明的目的是提供一種低煙阻燃含有環氧樹脂的組合物，以克服現有技術存在的阻燃性能和浸潤性能差的缺陷。

本發明是通過以下技術方案來實施的，其中所述的份數均為質量份數：

一種低煙阻燃含有環氧樹脂的組合物，由樹脂組分和固化劑組成。所述的樹脂組分由以下質量份數的組分組成：

所述的固化劑由以下質量份數的組分組成：?

組合胺??????????????????????????88-92份

四甲基胍????????????????????????10-20份