技术特征：
1.一种低烟阻燃的环氧树脂复合材料，其特征在于：由以下重量百分比的原料组成：环氧树脂组分30
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50％，增强纤维组分50
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70％；所述环氧树脂组分包括a组分和b组分，所述a组分和b组分的质量比是100:20
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30，其中，所述a组分包括以下重量份的原料：双酚a型环氧树脂100份，硅烷改性腰果酚基聚氨酯树脂20
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30份，环氧改性聚硼硅氧烷树脂5
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10份，水滑石基阻燃剂10
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15份，活性稀释剂40
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60份，消泡剂1
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3份，润湿分散剂1
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3份；所述b组分包括以下重量份的原料：固化剂20
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30份，促进剂5
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10份，防流挂助剂1
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3份，有机溶剂5
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10份。2.根据权利要求1所述的一种低烟阻燃的环氧树脂复合材料，其特征在于：所述双酚a型环氧树脂的环氧当量为250
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300g/eq，粘度为3000
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5000cps。3.根据权利要求1所述的一种低烟阻燃的环氧树脂复合材料，其特征在于：所述硅烷改性腰果酚基聚氨酯树脂的重均分子量为5000
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8000g/mol，其制备方法包括以下步骤：(1)按照腰果酚和环氧氯丙烷的重量比1:8
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10的比例称取原料，加入季铵盐催化剂，用量为腰果酚质量的0.5
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1％，通入干燥氮气，升温至100
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110℃反应3
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5h，反应结束后降温至50
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60℃，分批加入固体碱，用量是腰果酚质量的0.2
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0.5倍，继续反应2
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4h，反应结束后，静置分层，将有机相减压蒸馏，除去过量的环氧氯丙烷，得到腰果酚缩水甘油醚；(2)将步骤(1)制备得到的腰果酚缩水甘油醚在酸性条件下，升温至100
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110℃水解8
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10h，反应结束后经萃取、洗涤和干燥后，得到腰果酚基二元醇；(3)将步骤(2)腰果酚基二元醇与聚醚二元醇按照羟基摩尔比1:4
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6的比例混合均匀，按照oh/nco的摩尔比1.05
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1.1:1的比例，加入脂肪族二异氰酸酯，通入干燥氮气，升温至70
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80℃反应4
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6h，反应结束后减压蒸馏除去多余的脂肪族二异氰酸酯，得到腰果酚基聚氨酯树脂；(4)按照重量比1:1
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1.5的比例称取步骤(3)制备得到的腰果酚基聚氨酯树脂和三乙氧基硅烷，混合均匀后，加入腰果酚基聚氨酯树脂质量的1
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1.5倍的二甲苯，以及卡斯特催化剂，用量为腰果酚基聚氨酯树脂质量的0.005
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0.008％，升温至100
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120℃反应4
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6h，反应结束后，降温至70
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80℃，加入适量活性炭继续反应1
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2h，反应结束后，冷却过滤，滤液减压蒸馏除去过量的三乙氧基硅烷，得到硅烷改性腰果酚基聚氨酯树脂。4.根据权利要求3所述的一种低烟阻燃的环氧树脂复合材料，其特征在于：所述步骤(3)中的聚醚二元醇的数均分子量为200
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400g/mol，所述脂肪族二异氰酸酯选自异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯的至少一种。5.根据权利要求1所述的一种低烟阻燃的环氧树脂复合材料，其特征在于：所述环氧改性聚硼硅氧烷树脂的重均分子量为4000
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6000g/mol，其制备方法包括以下步骤：将γ
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缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷与二甲基二甲氧基硅烷按照摩尔比1:10
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15的比例混合，加入占硅烷混合物的摩尔量10
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20％的苯硼酸，以及硅烷混合物重量的10
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20％的二甲苯，升温至40
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50℃后搅拌反应1
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2h，反应结束后，减压蒸馏除去二甲苯以及未反应的物质，得到环氧改性聚硼硅氧烷树脂。6.根据权利要求1所述的一种低烟阻燃的环氧树脂复合材料，其特征在于：所述水滑石基阻燃剂包括硅烷改性的水滑石、磷
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氮改性的水滑石、聚酰胺包裹的水滑石、有机插层改性的水滑石的至少一种，粒径为2
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5μm。
7.根据权利要求1所述的一种低烟阻燃的环氧树脂复合材料，其特征在于：所述活性稀释剂选自丁二醇二缩水甘油醚、己二醇二缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、环己二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、二氧化环己烯乙烯、或二氧化双环戊二烯的至少一种。8.根据权利要求1所述的一种低烟阻燃的环氧树脂复合材料，其特征在于：所述固化剂为含磷
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氮固化剂与双氰胺固化剂按照重量比2
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5:1的比例的混合物，所述含磷
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氮固化剂具有式(i)的结构：9.根据权利要求1所述的一种低烟阻燃的环氧树脂复合材料，其特征在于：所述增强纤维组分选自玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维与芳纶纤维的一种。10.权利要求1
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9任一项所述的一种低烟阻燃的环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)按照重量份称取硅烷改性腰果酚基聚氨酯树脂、水滑石基阻燃剂和润湿分散剂经超声分散10
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20min后，依次加入活性稀释剂、双酚a型环氧树脂和环氧改性聚硼硅氧烷树脂，经过高速搅拌10
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20min后，再加入消泡剂搅拌5
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10min，即可制备得到a组分；(2)按照重量份将固化剂、促进剂、防流挂助剂和有机溶剂混合均匀后，得到b组分；接着按照重量比加入步骤(1)得到的a组分，制备得到环氧树脂组分；(3)将步骤(2)得到的环氧树脂组分浸渍增强纤维组分形成预浸料，其中按照重量百分比计，环氧树脂组分30
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50％，增强纤维组分50
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70％，并置于成型模具内经过加热固化成型，所述加热固化成型工艺为：在压力为0.2
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0.3mpa、以10
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15℃/min的升温速率加热至100
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130℃下，固化1
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2h；保持压力不变，以10
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15℃/min的升温速率加热至180
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200℃下，固化10
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20min，即得到低烟阻燃的环氧树脂复合材料。
技术总结
本发明提供一种低烟阻燃的环氧树脂复合材料及其制备方法，通过添加硅烷改性腰果酚基聚氨酯树脂和环氧改性聚硼硅氧烷树脂与双酚A型环氧树脂形成新的树脂基体，赋予环氧树脂复合材料良好的韧性、力学性能和耐热性能；同时，复配环氧改性聚硼硅氧烷树脂和水滑石基阻燃剂，赋予环氧树脂复合材料优异的低烟阻燃性能；同时添加特定的固化剂组合使得环氧树脂复合材料的阻燃性和施工性能得到充分的保证。本发明提供的低烟阻燃的环氧树脂复合材料性能优异，制备工艺简单、成本低廉，具有极大的工业应用前景。应用前景。
技术研发人员：林文丹 李刚 黄必文 郑斯祥 邓辉尧 邱诗砚
受保护的技术使用者：广东华彩复合材料有限公司
技术研发日：2021.10.18
技术公布日：2022/1/4