[發明專利]阻燃型片狀模塑料、其制備方法、由其壓制的阻燃纖維增強復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202010334580.3
• 申請日: 2020-04-24
• 公開（公告）號: CN111518370B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 鞠明杰;成源;鄧軍發
• 申請（專利權）人: 南京聚發新材料有限公司
• 主分類號: C08L63/10
• 分類號: C08L63/10;C08L75/14;C08L25/06;C08L31/04;C08L33/08;C08L77/10;C08K13/04;C08K7/06;C08K7/14;C08K3/22;C08K3/26;C08K7/10;C08K7/20;C08J5/18
• 代理公司: 南京泰普專利代理事務所(普通合伙) 32360
• 代理人: 張超杰

本發明公開了一種阻燃型片狀模塑料、其制備方法、由其壓制的阻燃纖維增強復合材料及其制備方法，屬于聚合物合成及纖維增強復合材料制備領域。該方法包括如下步驟：磷酸單烷基酯對單環氧基化合物的開環反應；雙鍵和羧基功能基團的引入；按照一定比例同市售乙烯基樹脂混合，完成乙烯基SMC樹脂的制備；按照配方進行片材制備；在模壓設備上將片材高溫壓制成成品。本發明通過在乙烯基樹脂添加一種含磷、雙鍵的多羧基化合物，使得制備的樹脂、片狀模塑料及復合材料成品具有優異的阻燃性能；由于樹脂阻燃性優異使得片材配方可以增大纖維含量、降低無機填料含量，進而使得最終復合材料產品性能較傳統SMC產品有明顯提升。

技術領域

本發明屬于聚合物合成及樹脂制備領域，尤其是一種阻燃型片狀模塑料、其制備方法、由其壓制的阻燃纖維增強復合材料及其制備方法。

背景技術

SMC是一種高效率機械化生產復合材料的制造工藝，一般采用羧酸基封端的不飽和聚酯樹脂來制備。其原理為液體樹脂在氧化鎂等增稠劑的作用下，通過羧酸基團同氧化鎂之間的非共價鍵的作用，將樹脂、纖維和填料的混合體以適宜的速度增粘至具有一定強度的片狀模塑料（俗稱“片材”），而后在模具內通過模壓機的高溫和高壓固化成型。乙烯基樹脂由于不含有羧酸基團，不適用于傳統的增稠工藝，只有經過特殊改性之后才能適用于該工藝并生產出力學性能更好的產品，如專利CN201610084522.3，提供了一種利用異氰酸酯同添加助劑中的羥基反應來增大整個樹脂體系粘度的方法，CN201811443559.6提供了一種多羥基乙烯基樹脂的制備方法，采用異氰酸酯同多羥基乙烯基樹脂的擴鏈反應實現樹脂體系的增稠；CN201611243706.6提供了一種環氧乙烯基樹脂上羥基羧基化的技術手段，在乙烯基樹脂上引入羧基，從而實現了傳統增稠工藝在乙烯基樹脂上的應用。上述手段都可以實現傳統乙烯基樹脂體系的增稠，但是整個改性過程涉及的原材料眾多、工藝流程繁瑣，給工業化帶來困難，且制備的片材和復合材料阻燃性能差。

現有技術中關于阻燃型乙烯基樹脂片材及其纖維增強復合材料的制備手段較少，僅可查到2篇相關專利，一篇是CN201310507654.9，通過在含有乙烯基樹脂的片材配方中添加大量無機阻燃填料的技術手段，來提高纖維增強復合材料產品的阻燃性。這種技術的無反應活性的阻燃劑添加量太大，會嚴重影響力學性能；另一篇是CN201810610118.4，通過使用溴化乙烯基樹脂同無機阻燃填料相結合的方式來制備阻燃型纖維增強復合材料。該技術使用的溴化乙烯基樹脂價格昂貴，極大增加了產品成本，且采用鹵素阻燃，燃燒時會放出大量有毒氣體，環保性差。

發明內容

發明目的：提供一種阻燃型片狀模塑料、其制備方法、由其壓制的阻燃纖維增強復合材料及其制備方法，以解決普通乙烯基樹脂在片材及纖維增強復合材料制備中的增稠及阻燃問題。

技術方案：本發明提供一種阻燃型片狀模塑料的制備方法，包括如下步驟：

步驟一、磷酸單烷基酯對單環氧基化合物的開環反應

將1mol的磷酸單烷基酯加入到陶瓷反應釜內，加入摩爾數為1～2mol的含有單環氧結構的化合物，于環境溫度下反應0.5～2h；

步驟二、雙鍵和羧基功能基團的引入

繼續加入摩爾數為1～2mol不飽和環狀羧酸酐，并升溫至90～120℃，繼續反應0.5～5小時，完成羥基的羧基化反應，制得含有磷和雙鍵的多羧基化合物；

步驟三、乙烯基SMC樹脂的制備

將步驟二制備的多羧基化合物同乙烯基樹脂按照預定的比例混合，制備出乙烯基SMC樹脂；以重量份數計，其組分如下：

步驟四、片狀模塑料的制備

按照如下配方及重量份數進行和片材制備，

樹脂部分：

步驟三中制備的乙烯基SMC樹脂 60-70份