[發明專利]纖維增強酚醛樹脂復合材料的制備方法及纖維增強酚醛樹脂復合材料

有效

• 申請號: 202011333047.1
• 申請日: 2020-11-24
• 公開（公告）號: CN112321989B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 賈獻峰;馬成;王際童;喬文明;凌立成
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: C08L61/06
• 分類號: C08L61/06;C08K9/04;C08K7/06;C08K7/10
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 張金銘

本發明涉及酚醛樹脂復合材料技術領域，尤其是涉及一種纖維增強酚醛樹脂復合材料的制備方法及纖維增強酚醛樹脂復合材料。本發明提供的纖維增強酚醛樹脂復合材料的制備方法包括以下步驟：首先配制增韌劑溶液和酚醛樹脂溶液，再用增韌劑溶液預浸漬處理纖維氈，干燥固化得到增韌劑改性纖維氈，最后用酚醛樹脂溶液浸漬增韌劑改性纖維氈，干燥后得到纖維增強酚醛樹脂復合材料。該纖維增強酚醛樹脂復合材料改善了傳統纖維增強酚醛復合材料剛性強和柔韌性差的不足，降低材料密度，其制備方法對設備的復雜程度要求低，易于操作，工藝穩定，生產效率高，適合大規模的工業生產。

技術領域

本發明涉及酚醛樹脂復合材料技術領域，尤其是涉及一種纖維增強酚醛樹脂復合材料的制備方法及纖維增強酚醛樹脂復合材料。

背景技術

纖維增強酚醛樹脂復合材料是一類具有優異抗燒蝕性能的熱防護材料，在高超聲速飛行器和空間探測器的熱防護系統中有著廣泛的應用。然而，傳統的纖維增強酚醛復合材料密度高，無法滿足航天飛行器輕量化要求。同時，傳統纖維增強酚醛復合材料剛性強且柔韌性差，一方面不利于大面積熱防護系統的設計與組裝；另一方面，在高熱流環境下容易發生脆性斷裂，會導致整個熱防護系統失效。因而，發展一種輕質柔性熱防護材料對于大面積熱防護系統的設計具有重要意義。

有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的第一目的在于提供一種纖維增強酚醛樹脂復合材料的制備方法，所述制備方法易于操作，工藝可控，生產效率高，適合大規模的工業生產。

本發明的第二目的在于提供上述纖維增強酚醛樹脂復合材料的制備方法制備得到的產品，旨在改善傳統纖維增強酚醛復合材料剛性強和柔韌性差的不足，降低材料密度。

為解決上述技術問題，本發明特采用如下技術方案：

根據本發明的一個方面，本發明提供了一種纖維增強酚醛樹脂復合材料的制備方法，包括以下步驟：

步驟A：配制增韌劑溶液和酚醛樹脂溶液；

步驟B：增韌劑溶液預浸漬處理纖維氈，干燥固化得到增韌劑改性纖維氈；

步驟C：用酚醛樹脂溶液浸漬增韌劑改性纖維氈，干燥后得到纖維增強酚醛樹脂復合材料。

進一步的，所述增韌劑包括橡膠類增韌劑；

優選地，上述橡膠類增韌劑包括天然橡膠、硅橡膠或乙丙橡膠中的至少一種。

進一步的，所述增韌劑溶液中增韌劑質量濃度為2％-10％。

優選地，增韌劑質量濃度為2％-4％。

進一步的，所述酚醛樹脂溶液包括酚醛樹脂、六亞甲基四胺和硼酸。

進一步的，所述酚醛樹脂溶液中，酚醛樹脂的質量濃度為8％-15％，硼酸的含量為酚醛樹脂質量的4％-12％，酚醛樹脂與六亞甲基四胺質量之比為4:1-8:1。

進一步的，步驟B中，所述預浸漬在常壓下進行；

優選地，步驟B中預浸漬后在60-120℃下進行干燥和固化8-24h。

進一步的，步驟C中，所述浸漬采用真空浸漬或常壓浸漬；

優選地，步驟C中增韌劑改性纖維氈充分浸漬后，置于75-95℃反應3-5天。

進一步的，步驟C中，所述干燥條件包括在室溫干燥6-18h后轉入80℃下6-12h最后在150℃下真空干燥6-12h。

進一步的，所述纖維氈包括聚丙烯腈基碳纖維氈、粘膠基碳纖維氈或多晶莫來石纖維氈中的至少一種；

進一步優選地，所述纖維氈厚度為5-10mm，密度在0.1-0.18g/cm³。