一种玻璃纤维增强生物油酚醛树脂基复合材料的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明设及一种玻璃纤维增强生物油酪醒树脂基复合材料的制备方法，属于生物 质能源技术领域。
【背景技术】
[0002]玻璃纤维增强塑料，亦称作玻璃钢（FRP)，是由合成树脂和玻璃纤维经复合工艺制 作而成的一种功能型新材料，其性能的适应范围非常广泛，市场开发前景十分广阔。世界各 国在扩大复合材料应用的同时，在技术上和法律上都对安全问题提出了更高的要求，与其 他的树脂相比，酪醒树脂在FST特性和使用温度方面表现更加优异。因此，由酪醒树脂和玻 璃纤维制成的酪醒玻璃钢复合材料被大量应用于汽车、铁道车辆、军械、军用舰只、建筑构 件、航天、航空、矿井、隧道等领域。
[0003]近年来，随着石化资源短缺问题的加剧，W苯酪和甲醒为原料的酪醒树脂的成本 逐渐增高，导致市场上酪醒玻璃钢产品的价格不断攀升。生物油中含有大量的酪类物质，并 具有原料来源广泛，成本低廉，生产周期短等优点，可W代替部分苯酪达到降低酪醒树脂基 玻璃钢材料成本的目的；而且生物油作为绿色化工原料，毒性小于苯酪，可减少酪醒玻璃钢 材料在加工与使用过程中对制造者和使用者的危害，使其变成环境友好性材料。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提出一种玻璃纤维增强生物油酪醒树脂基复合材料的制备方法，W生物油酪醒树脂作为基体材料、玻璃纤维作为增强材料，通过模压成型工艺，制备出满足 使用要求的材料。
[0005]本发明提出的玻璃纤维增强生物油酪醒树脂基复合材料的制备方法，包括W下步 骤：
[000引（1)制备生物油酪醒树脂，具体步骤如下：
[0007] (1-1)将所用原料中的各组分按W下质量份称重：
[0008]
[0009]
【主权项】
1. 一种玻璃纤维增强生物油酚醛树脂基复合材料的制备方法，其特征在于该方法包括 以下步骤： (1) 制备生物油酚醛树脂，具体步骤如下： (1-1)将所用原料中的各组分按以下质量份称重： 苯酚 100份 生物油 25-50份 多聚甲醛 35-70份 质量百分数浓度为30%的NaOH溶液 15-30份 (1-2)将按上述比例称重的生物油经过分离提纯去除杂质和水溶相后，通过微波辐射 的方法改善生物油的反应活性，微波功率为150-250?，活化时间20-30分钟； (1-3)将按上述比例称重的苯酷、NaOH溶液总重量的70%加入反应器中，升温至 45-50 0C ； (1-4)将按上述比例称重的多聚甲醛总量的80%在30-45分钟内分批加入到反应器 中，并升温至60-75°C后，加入剩余的NaOH溶液，保温至多聚甲醛解聚完全，然后在30分钟 内缓慢升温至80-85°C，继续反应15-20分钟； (1-5)将活化后的生物油及剩余的多聚甲醛加入到反应器中，升温至85-95°C，反应 20-25分钟后开始取样测定粘度，当粘度达到400-750cps时，迅速降温冷却至40°C以下，得 到生物油酚醛树脂； (2) 将250-300份的无碱玻璃纤维在无水乙醇和偶联剂的混合溶液中浸泡25-35分钟， 取出晾干，并在100-120°C下烘干1-1. 5小时，得到干燥后的无碱玻璃纤维，其中混合溶液 内无水乙醇和偶联剂的质量比为100: (1-1. 5); (3) 将100份上述步骤（1)制备的生物油酚醛树脂、5-9份固化剂和0. 5-1. 5份偶联剂 混合搅拌，得到树脂，将树脂喷涂到上述步骤（2)干燥后的无碱玻璃纤维上，得到喷涂树脂 的无碱玻璃纤维； (4) 将上述步骤（3)的喷涂树脂的无碱玻璃纤维在50-60°C下烘干30-45分钟，并对干 燥后的喷涂树脂玻璃纤维使用球磨机研磨，研磨时间为5-10分钟，得到研磨后的喷涂树脂 玻璃纤维； (5) 将步骤4中研磨后的喷涂树脂玻璃纤维铺装到模压成型模具中，使模压温度为 90-100°C，模压压力2. 5-3. 5MPa，压制4-7分钟，得到玻璃纤维增强生物油酚醛树脂基复合 材料。
2. 如权利要求1所述的制备方法，其特征在于其中所述的偶联剂为KH-550。
3. 如权利要求1所述的制备方法，其特征在于其中所述的固化剂为对甲苯磺酸、磷酸、 浓硫酸和乙醇的混合物，混合质量比为：对甲苯磺酸：磷酸：浓硫酸：乙醇=1: (0. 7-1. 1) :(0· 1-0. 2) : (0· 2-0. 5) 〇
【专利摘要】本发明涉及一种玻璃纤维增强生物油酚醛树脂基复合材料的制备方法，属于生物质能源技术领域。首先制备生物油酚醛树脂，将无碱玻璃纤维在无水乙醇和偶联剂的混合溶液中浸泡厚干燥后，将生物油酚醛树脂、固化剂和、偶联剂混合搅拌得到树脂，将树脂喷涂到干燥后的无碱玻璃纤维上，将该喷涂树脂的无碱玻璃纤维烘干、研磨，将研磨后的喷涂树脂玻璃纤维铺装到模压成型模具中，加温加压后得到玻璃纤维增强生物油酚醛树脂基复合材料。本发明制备方法，使用生物油代替部分苯酚，在节约成本的同时，又克服了材料加工和使用过程中由于苯酚挥发危害人体健康的问题，而且简化了复合材料的制备过程，降低了制备成本。
【IPC分类】C03C25-34, C08L61-14, C08K7-14, C08G8-10, C08J5-08, C08G8-32, C08K9-06
【公开号】CN104725770
【申请号】CN201510172413
【发明人】常建民, 崔勇, 王文亮, 李本, 任学勇
【申请人】北京林业大学
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年4月13日