[發明專利]一種阻燃型碳纖維浸漬粘合劑及其復合材料制備方法

在審

• 申請號: 201510027137.0
• 申請日: 2015-01-16
• 公開（公告）號: CN104592925A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 蔣松巖;馬秀波;王帥;莫群速;徐健;朱紅超;趙文濤;曹陽;王秉權;劉明開
• 申請（專利權）人: 遼寧省建設科學研究院
• 主分類號: C09J163/00
• 分類號: C09J163/00;C09J11/04;C09J11/06;B32B7/12
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明涉及一種粘合劑組合物，具體涉及一種阻燃型粘合劑組合物及其使用該組合物的碳纖維復合材料。

背景技術

碳纖維是一種高強材料，因而用于建筑結構補強時對粘貼樹脂的浸潤性能、工藝性能和物理力學性能有著嚴格的要求，粘貼碳纖維加固建筑結構的方法是目前加固領域最為常見的一種，通過浸漬樹脂將抗拉強度極高的碳纖維粘貼到需要結構補強的位置，使纖維與原有建筑結構共同受力，提高結構的強度、剛度、抗裂性和延伸性。具有節省空間，施工簡便，不需要現場固定設施，施工質量易保證，基本不增加結構尺寸及自重，耐腐蝕、耐久性能好等特點。粘結樹脂應為環氧樹脂類有機高分子材料，易于點燃，燃燒時產生大量熱量并伴有強烈刺激性的濃煙產生，火災發生時會提高火場溫度，進而增強火勢，擴大火焰蔓延勢頭和傳播速率，刺激性濃煙會阻礙人員逃生和救援人員施救，造成更大的人員傷亡，當其裸露在建筑結構表面時為火災的發生埋下隱患。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種阻燃型粘合劑組合物及其使用該組合物的碳纖維復合材料。通過技術防范使浸漬樹脂達到難燃材料級別，阻止碳纖維復合材料層的燃燒，降低因為浸漬樹脂導致火災發生的可能性，減緩火勢的蔓延和傳播，降低刺激性濃煙。同時，最大限度的保留浸漬樹脂的施工工藝性能和物理力學性能。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：一種阻燃型碳纖維浸漬粘合劑，由以下重量份的雙組分制備而成：

A組分：

B組分：

固化劑???????????????25-50份；

硅烷偶聯劑???????????0.1-2.0份；

固化促進劑???????????0.1-3.0份。

為解決上述問題，本發明實施例還提供了上述的一種阻燃型碳纖維浸漬粘合劑的制備方法，包括如下步驟：

S1、按權利要求1所述的配方分別稱取個組分；

S2、將步驟S1稱取的固體成與部分液體樹脂組分混合后分置于研磨設備中研磨均勻，加入步驟S1稱取的液體組分在高剪切攪拌設備中混合均勻，形成阻燃粘合劑的液態分散體；

S3、將步驟S2所得的液態分散體涂布于被粘接基面和碳纖維織物上，輥壓涂平待固化后形成阻燃型碳纖維復合材料層，固化溫度20-40℃，固化時間應＞24h。

本發明通過添加適當的阻燃材料(單一或組合)成分于環氧樹脂固化體系中，使其達到符合相關國家阻燃標準對于阻燃類建筑制品的強制性要求和相關國家加固標準對于碳纖維浸漬樹脂技術指標的強制性要求，適用于有防火要求的加固工程，如公共場所、重要結構加固、木結構加固、橋梁、地鐵隧道和人防工程的補強加固等；這是一種用于粘貼碳纖維增強材料的常溫固化的專業性的雙組分粘合劑(浸漬樹脂)，主要由改性環氧樹脂體系、固化體系、環保型阻燃組分和其他助劑構成，它所達到的效果是使易燃的遇火時產生大量濃煙的浸漬樹脂轉化成難燃低煙的浸漬樹脂，填補了國內阻燃型碳纖維粘合劑的空白，引起建設單位、設計單位和監理單位對有阻燃防火要求的加固領域的重視。

具體實施方式

為了使本發明的目的及優點更加清楚明白，以下結合實施例對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

各原材料選取詳述如下：

1、環氧樹脂

采用市場上銷售的各種無鹵素環氧樹脂，主要有縮水甘油醚型環氧樹脂和縮水甘油酯類環氧樹脂。如雙酚A型環氧樹脂有：商品名為E-51(日本東都化工YD，環氧值0.51g/mol)等。如雙酚F型環氧樹脂有：NPEF-170(臺灣南亞，環氧值0.60g/mol)等。

2、環氧樹脂增韌劑

采用市場上銷售的多種類型的增韌劑如聚氨酯預聚體、合成橡膠、無機納米粒子等。如端異氰酸酯基聚氨酯預聚體、端環氧基聚氨酯預聚體(山東淄博齊魯化學工業園)。如液體丁腈橡膠、液體端羧基丁腈橡膠(上海聯盈生化科技有限公司)。如納米碳酸鈣(寧波九峰納米新能源有限公司)。

3、含氮有機阻燃劑

采用市場上銷售的含氮有機堿的聚磷酸鹽和以氰尿酸為基礎的含氮有機化合物，本發明選擇二者混合物。如三聚氰胺焦磷酸鹽和氰尿酸蜜銨鹽，三聚氰胺五磷酸鹽和三(2-羥乙基)異氰尿酸酯(濟南泰星精細化工有限公司)。

4、含磷有機阻燃劑