[發明專利]一種環氧樹脂組合物和環氧樹脂混合物及其制備方法以及環氧樹脂預浸料和復合材料

有效

• 申請號: 201611264550.X
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN108264729B
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發明（設計）人: 周維;段平平;孫永亮;張燕平;李斌
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: C08L63/00
• 分類號: C08L63/00;C08K13/06;C08K9/10;C08K3/32;C08K5/3492;C08J5/24
• 代理公司: 11283 北京潤平知識產權代理有限公司
• 代理人: 韓冰;嚴政

本發明涉及復合材料領域，具體地，涉及一種環氧樹脂組合物和復合材料及其制備方法。所述環氧樹脂組合物的總重量為100重量份計，該環氧樹脂組合物包括40?50重量份的環氧樹脂、6?10重量份的增韌改性環氧樹脂、2?6重量份的固化劑、1?4重量份的促進劑和30?50重量份的阻燃劑，其中所述阻燃劑包括聚磷酸胺和三聚氰胺氰尿酸鹽，且所述聚磷酸胺和所述三聚氰胺氰尿酸鹽的重量比為1：0.5?1。本發明的環氧樹脂組合物和復合材料具有較好的阻燃性能，并且在燃燒時具有較低的煙密度。

技術領域

本發明涉及復合材料領域，具體地，涉及一種環氧樹脂組合物和環氧樹脂混合物及其制備方法以及環氧樹脂預浸料和復合材料。

背景技術

環氧樹脂具有良好的力學性能、粘合性能、化學穩定性和電絕緣性能，使其作為復合材料樹脂基體、電子封裝材料等在交通、能源、航空航天、電子、機械、涂料等領域得到廣泛應用。

但是環氧樹脂具有易燃的性能，因此隨著環氧樹脂的使用越來越廣泛，其也帶來了更大的火災風險，因此找到一種適用于環氧樹脂的并且具有較好的阻燃性能的阻燃劑是非常重要的。

現在雖然阻燃劑的種類繁多，但是應用較廣的主要是鹵系阻燃劑。鹵系阻燃劑在燃燒過程中會帶來二噁英的問題，也會生成溴自由基，進一步生成溴化氫類的化合物，該類化合物在發揮阻燃功效的同時，如果人體吸入，也會有刺激性等危害。因此無鹵阻燃劑的研究顯得很重要。

另外，據調查，發生火災時，很多死亡事件并不是由于火燒導致，而是釋放出的煙毒氣導致人窒息，進一步引起死亡。但是現有的對阻燃劑的研究多將效果集中于阻燃性能上，而很少對燃燒產生的煙密度進行研究。

發明內容

本發明的目的是克服現有的阻燃劑阻燃性能不夠高和/或對煙密度關注不足的問題，提供一種環氧樹脂組合物和環氧樹脂混合物及其制備方法以及環氧樹脂預浸料和復合材料。本發明的環氧樹脂組合物具有較好的阻燃性能，并且在燃燒時具有較低的煙密度。

為此，根據本發明的第一方面，提供了一種環氧樹脂組合物，其中，以該環氧樹脂組合物的總重量為100重量份計，該環氧樹脂組合物包括40-50重量份的環氧樹脂、6-10重量份的增韌改性環氧樹脂、2-6重量份的固化劑、1-4重量份的促進劑和30-50重量份的阻燃劑，其中所述阻燃劑包括聚磷酸胺和三聚氰胺氰尿酸鹽，且所述聚磷酸胺和所述三聚氰胺氰尿酸鹽的重量比為1：0.5-1。

根據本發明的第二方面，提供了一種環氧樹脂混合物的制備方法，其中，所述環氧樹脂混合物以本發明的環氧樹脂組合物為原料制備得到，所述制備方法包括以下步驟：

(1)將任選的液體環氧樹脂與固化劑和促進劑進行研磨得到研磨料；

(2)將任選的半固體和/或固體環氧樹脂、任選的酚醛環氧樹脂與增韌改性環氧樹脂和阻燃劑熔融，得到熔巖料；

(3)將步驟(2)所得熔巖料與步驟(1)所得研磨料在55-80℃下攪拌混合，

其中所述液體環氧樹脂和所述半固體和/或固體環氧樹脂至少存在一種與任選的酚醛環氧樹脂組合作為環氧樹脂原料。

根據本發明的第三方面，提供了一種根據本發明第二方面的方法制備得到的環氧樹脂混合物。

根據本發明的第四方面，提供了一種環氧樹脂預浸料，其中，該環氧樹脂預浸料通過將環氧樹脂混合物浸漬增強體得到，所述環氧樹脂混合物為本發明第三方面的環氧樹脂混合物。

根據本發明的第五方面，提供了一種復合材料，其中，該復合材料通過將本發明第四方面的環氧樹脂預浸料固化得到。

應用本發明上述技術方案，通過將聚磷酸胺和三聚氰胺氰尿酸鹽以特定的比例相互配合所得到的阻燃劑用于環氧樹脂組合物時具有阻燃性能優異且燃燒時煙密度較低的性質，且不會影響所制備得到的復合材料的力學性能。