[發明專利]一種低密度耐燒蝕酚醛樹脂基碳纖維復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202310410897.4
• 申請日: 2023-04-18
• 公開（公告）號: CN116535811A
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發明（設計）人: 高祿生;易江洲;曹備
• 申請（專利權）人: 湖南恒緣新材科技股份有限公司
• 主分類號: C08L61/14
• 分類號: C08L61/14;C08K7/06;C08K3/34;C08K3/38
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種低密度耐燒蝕酚醛樹脂基碳纖維復合材料，其特征在于，由改性酚醛樹脂為基材，耐燒蝕填料提高耐燒蝕性，高強碳纖維為補強纖維，模壓成型，所述酚醛樹脂基碳纖維復合材料按質量份數計為如下

改性酚醛樹脂：40-60份；

耐燒蝕填料：10-20份；

碳纖維：30-50份；

其中，所述改性酚醛樹脂成分按質量份數計為如下：

硼酸酚酯：25-35份；

醛類：40-60份；

腰果酚：25-35份；

所述硼酸酚酯成分按質量份數計為如下：

苯酚類：30-50份；

硼酸：5-10份；

帶水劑：40-50份；

催化劑：1-3份。

2.如權利要求1所述的低密度耐燒蝕酚醛樹脂基碳纖維復合材料，其特征在于，苯酚類為苯酚、間苯酚、對苯酚、2-羥基苯酚中的一種。

3.如權利要求1所述的低密度耐燒蝕酚醛樹脂基碳纖維復合材料，其特征在于，所述帶水劑為甲苯、乙酸乙酯、200#酒精的一種或任意兩種以上的混合。

4.如權利要求1所述的低密度耐燒蝕酚醛樹脂基碳纖維復合材料，其特征在于，所述催化劑為草酸、乙酸、NaOH中的一種。

5.如權利要求1所述的低密度耐燒蝕酚醛樹脂基碳纖維復合材料，其特征在于，所述醛類為甲醛、乙醛、多聚甲醛中的一種或任意兩種以上的混合。

6.如權利要求1所述的低密度耐燒蝕酚醛樹脂基碳纖維復合材料，其特征在于，所述耐燒蝕填料為碳化硼、碳化鋯、碳化硅、鉬、二硼化鋯等一種或任意兩種以上的混合，其中耐燒蝕填料粒徑在10um以下。

7.如權利要求1所述的低密度耐燒蝕酚醛樹脂基碳纖維復合材料，其特征在于，所述耐燒蝕填料粒徑為1um～8um。

8.如權利要求1所述的低密度耐燒蝕酚醛樹脂基碳纖維復合材料，其特征在于，所述腰果酚的純度為96％。

9.如權利要求1所述的低密度耐燒蝕酚醛樹脂基碳纖維復合材料，其特征在于，所述碳纖維為1K、3K、12K規格中的一種，長度范圍在12-100mm。

10.權利要求1至9任一項權利要求所述的耐燒蝕酚醛樹脂基碳纖維復合材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1.制備改性酚醛樹脂

步驟1.1硼酸酚酯

按質量分數將硼酸、苯酚類、帶水劑、催化劑投入反應釜中，升溫至115-125℃，回流分水，反應5-10h后，降溫60℃以下，得到硼酸酚酯；

步驟1.2改性酚醛樹脂合成

按質量份數將硼酸酚酯、醛類、腰果酚投入反應釜中，加熱至100-120℃，回流分水，恒溫反應3-5h，得到改性酚醛樹脂；

步驟2.酚醛模塑料制備

按質量份數將改性酚醛樹脂、耐燒蝕填料、碳纖維投入捏合機中，以20-60rpm/min的轉速室溫捏合30-60min，直到物料分散均勻后，出料并鋪勻攤開置于烘箱50-80℃低溫烘烤8-14h得到酚醛模塑料；

步驟3.酚醛樹脂基碳纖維復合材料成型

首先在模具型腔表面噴涂脫模劑，然后將酚醛模塑料按模具容積進行投料，置于熱壓機上，90-100℃預熱30min，緩慢打壓升溫，使物料流至均勻，在20-25Mpa，160-190℃保溫保壓2-4h得到耐燒蝕酚醛樹脂基碳纖維復合材料。