[發明專利]一種無鹵阻燃樹脂基體夾層結構體及其制備方法

有效

• 申請號: 201310715090.8
• 申請日: 2013-12-23
• 公開（公告）號: CN103753905A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 陳大華;黃險波;吳曉軍;高雄;宋威
• 申請（專利權）人: 廣州金發碳纖維新材料發展有限公司;金發科技股份有限公司
• 主分類號: B32B27/04
• 分類號: B32B27/04;B32B27/06;B32B27/08;B32B27/38;B32B27/32;B32B37/10;B32B37/06;C08G59/62;C08G59/20
• 代理公司: 廣州致信偉盛知識產權代理有限公司 44253
• 代理人: 伍嘉陵

技術領域

?本發明涉及一種無鹵阻燃樹脂基體夾層結構體及其制備方法。

背景技術

在碳纖維復合材料市場的大環境下，與碳纖維復合材料結合的樹脂基體80%份額為環氧樹脂，剩下20%份額的樹脂基體為酚醛樹脂，不飽和樹脂以及部分熱塑性樹脂。但是與環氧樹脂相比，酚醛樹脂硬度高，是脆性材料，同時無法干法制備碳纖維預浸料，只能濕法制備，這樣就存在嚴重的惡劣的工作環境及產生環保問題。不飽和樹脂與環氧樹脂相比成本低廉很多，但是其強度及環境問題也是很差，目前基本應用在價格低廉的玻璃鋼行業。熱塑性樹脂與碳纖維的結合技術還不夠成熟，還在實驗室研發階段，大批量生產還未能實現。

因此，環氧樹脂在碳纖維復合材料應用中具備干法制作速度快，批量大，成型工藝可控，強度高，韌性好，性能可靈活調節，價格相對低廉，工作環境相對干凈，環保等優勢。

專利號為200580029564.7公開了一種夾層結構體，該夾層結構體（Ⅲ）由芯材（Ⅰ）和配置在該芯材（Ⅰ）兩面的、由連續強化纖維（A）和基體樹脂（B）構成的纖維強化材料（Ⅱ）構成，其中所述芯材（Ⅰ）具有空隙。所述空隙通過發泡體的氣泡形成，或芯材由不連續強化纖維和熱塑性樹脂構成，所述空隙由在該強化纖維的長絲之間相互交叉處形成的空隙形成。該專利是采用普通的樹脂成型成夾層結構體的碳纖維復合材料板材，是目前市場上的普通制造方案，但是也存在成型周期長，生產自動化程度低，易燃等問題。

一般解決樹脂無鹵阻燃的問題的常規做法是在樹脂中添加無鹵阻燃劑，比如氫氧化鋁粉末，但是常規無鹵阻燃劑與樹脂不相溶，從而大大增加樹脂的粘度，影響樹脂的流動性和降低環氧樹脂的強度，即使是做到常規無鹵阻燃劑與樹脂相溶也會大大降低碳纖維復合材料的強度問題以及在成型過程中析出影響產品表面。

發明內容

為了克服現有市場上的碳纖維復合材料應用在3C行業領域中所遇到的無鹵阻燃等缺陷，本發明的一個目的在于提供一種滿足無鹵阻燃特性、耐候性強、抗紫外線照射能力強、重量輕、薄壁、高剛性的無鹵阻燃樹脂基體夾層結構體。

本發明的另一目的是提供上述無鹵阻燃樹脂基體夾層結構體的制備方法；

本發明的再一目的是提供上述無鹵阻燃樹脂基體夾層結構體的用途。

本發明是通過如下技術方案來實現的：

一種無鹵阻燃樹脂基體夾層結構體，所述無鹵阻燃樹脂基體夾層結構體是由芯材（Ⅰ）及配置在該芯材（Ⅰ）上表面和/或下表面的樹脂基體纖維增強體材料（Ⅱ）構成的無鹵阻燃樹脂基體夾層結構體（Ⅲ），所述芯材（Ⅰ）由有空隙的材料構成；所述芯材（Ⅰ）的比重為0.03~2.0，厚度為0.1~5.0mm。

所述芯材（Ⅰ）為發泡體，所述發泡體彈性模量根據ASTM?D?638?測試為10~1000MPa，剪切模量根據ASTM?D?638?測試為10~150MPa；所述發泡體比重為0.03~1.0，優選為0.08~0.8，更優選為0.1~0.6。

所述發泡體選自PMI結構泡沫、CPMI結構泡沫、SAN結構泡沫、PP結構泡沫、PES結構泡沫、PU結構泡沫、PET結構泡沫、酚醛結構泡沫、三聚氰胺結構泡沫的一種或幾種。

一種無鹵阻燃樹脂基體夾層結構體，所述無鹵阻燃樹脂基體夾層結構體是由芯材（Ⅰ）及配置在該芯材（Ⅰ）上表面和/或下表面的樹脂基體纖維增強體材料（Ⅱ）構成的無鹵阻燃樹脂基體夾層結構體（Ⅲ），所述芯材（Ⅰ）由改性的熱塑性樹脂基體纖維增強體材料構成，所述熱塑性樹脂基體和長纖維之間通過纖維浸潤樹脂交叉形成空隙結構，所述纖維浸潤樹脂長度在10nm以上；所述芯材（Ⅰ）的比重為0.1~2.0，優選為0.1~1.0，更優選為0.2~0.6。

所述樹脂基體纖維增強體材料（Ⅱ）由熱固性樹脂基體纖維增強體材料構成；所述熱固性樹脂基體為無鹵阻燃的熱固性樹脂，阻燃等級達到UL-94?V1級以上；所述纖維增強體材料選自連續的碳纖維材料、玻璃纖維材料、芳綸纖維材料、玄武巖纖維材料的一種或幾種。