一种环氧玻璃纤维湿法缠绕无卤阻燃剂及环氧玻璃纤维预浸料的制作方法

文档序号:18842555发布日期:2019-10-09 07:34阅读:403来源:国知局
本发明涉及一种环氧玻璃纤维湿法缠绕无卤阻燃剂及环氧玻璃纤维预浸料,属于环氧玻璃纤维湿法缠绕阻燃
技术领域

背景技术
:随着复合材料日新月异的发展,复合材料的使用范围、工艺方法、以及材料的选用越来越宽。人们对材料的要去也越来越高,环保要求也不断提高。过去,复合材料的阻燃剂,多数是采用卤族元素阻燃,阻燃效果极佳,但在阻燃的过程中会产生大量的卤化物,对环境和人体污染和损害很大,残留物不易消除。所以随之提出无卤阻燃的概念。环氧树脂是一种常用的树脂材料,具有良好的物理、化学性能。对金属和非金属材料的表面都具有有意的粘结强度,且实用方便。另外环氧树脂具有介电性能好、收缩率小、硬度高、柔韧性好、对碱及大部分溶剂稳定等特点,在国防、国民经济的各个领域中得到广泛应用,飞机、航天器中的复合材料、大规模集成电路的封装材料、发电机绝缘材料、涂料等行业都大量使用环氧树脂,市场前景广阔。但是普通环氧树脂的极限氧指数较低(约19.8份),其易燃性及离火后的持续自燃容易引发火灾,容易造成生命和财产损失风险,难以满足阻燃性能要求。环氧树脂预浸料已广泛应用于电子电器领域,环氧树脂玻璃丝湿法缠绕在过去采用有卤阻燃气相机理,通过金属离子活性成分和卤系阻燃剂起作用增加卤化氢反应,释放出更加有效的火焰抑制剂-金属卤化物。阻燃效果较为显著。但是,在反应过程中,产生大量的卤化氢气体,对环境污染十分严重,严重影响我们的生产和生活环境。欧盟国家要求所有进入欧盟国家的产品,必须采用无卤阻燃型材料,进行对意外燃烧的控制。常用的阻燃剂,如铝系(氢氧化铝)、磷系(赤磷、有机磷盐等)阻燃剂在实际使用中,在其他诸如pvc,pp,pc,ps,pa体系中具有非常好的阻燃效果,在如环氧模压、层压、浇注等工艺实施中也具有非常好的阻燃性能,但在环氧湿法缠绕工艺中,他们阻燃性能较差。技术实现要素:本发明的发明目的在于:针对上述存在的问题,提供一种环氧玻璃纤维湿法缠绕无卤阻燃剂及环氧玻璃纤维预浸料,本发明能有效提高环氧玻璃纤维湿法缠绕产品的阻燃性能。本发明采用的技术方案如下:一种环氧玻璃纤维湿法缠绕无卤阻燃剂,包括多元醇、聚磷酸铵、含氮的多碳化合物和无机阻燃剂。作为优选,所述多元醇为季戊四醇。作为优选,所述含氮的多碳化合物为氰尿酸三聚氰胺。作为优选,所述无机阻燃剂为三氧化二锑。作为优选,按重量份包括季戊四醇3-8份、聚磷酸铵8-13份、氰尿酸三聚氰胺10-15份和三氧化二锑18-23份。本发明还公开了一种环氧玻璃纤维预浸料,所述环氧玻璃纤维预浸料中添加上述环氧玻璃纤维湿法缠绕无卤阻燃剂。作为优选,按重量份包括环氧树脂100份,环氧固化剂70-83份,增韧剂12-15份,促进剂0.3-0.5份,膨胀型阻燃剂21-38份,无机阻燃剂18-23份。作为优选,按重量份包括环氧树脂100份,环氧固化剂70-83份,增韧剂12-15份,促进剂0.3-0.5份,季戊四醇3-8份,聚磷酸铵8-13份,氰尿酸三聚氰胺10-15份,三氧化二锑18-23份。作为优选,所述环氧固化剂为甲基四氢苯酐。作为优选,所述促进剂为苄胺。作为优选,所述增韧剂为dh410。综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:在环氧玻璃纤维湿法缠绕中阻燃性可达ul94认证v0级;并能增强产品的机械性能和介电强度。具体实施方式本说明书中公开的所有特征,或公开的所有方法或过程中的步骤,除了互相排斥的特征和/或步骤以外,均可以以任何方式组合。本说明书中公开的任一特征,除非特别叙述,均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即,除非特别叙述,每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。实施例1一种环氧玻璃纤维湿法缠绕无卤阻燃剂,按重量份包括季戊四醇3份、聚磷酸铵8份、氰尿酸三聚氰胺10份和三氧化二锑18份。一种环氧玻璃纤维预浸料,按重量份包括环氧树脂100份,环氧固化剂70份,增韧剂12份,促进剂0.3份,季戊四醇3份,聚磷酸铵8份,氰尿酸三聚氰胺10份,三氧化二锑18份。实施例2一种环氧玻璃纤维湿法缠绕无卤阻燃剂,按重量份包括季戊四醇8份、聚磷酸铵13份、氰尿酸三聚氰胺15份和三氧化二锑23份。一种环氧玻璃纤维预浸料,按重量份包括环氧树脂100份,环氧固化剂83份,增韧剂15份,促进剂0.5份,季戊四醇8份,聚磷酸铵13份,氰尿酸三聚氰胺15份,三氧化二锑23份。实施例3一种环氧玻璃纤维湿法缠绕无卤阻燃剂,按重量份包括季戊四醇5份、聚磷酸铵10份、氰尿酸三聚氰胺12份和三氧化二锑20份。一种环氧玻璃纤维预浸料,按重量份包括环氧树脂100份,环氧固化剂76份,增韧剂13份,促进剂0.4份,季戊四醇4份,聚磷酸铵10份,氰尿酸三聚氰胺12份,三氧化二锑20份。对比例1一种环氧玻璃纤维预浸料,按重量份包括环氧树脂100份,环氧固化剂76份,增韧剂13份,促进剂0.4份。对比例2一种环氧玻璃纤维预浸料,按重量份包括环氧树脂100份,环氧固化剂76份,增韧剂13份,促进剂0.4份,季戊四醇8份,聚磷酸铵20份,氰尿酸三聚氰胺24份。对比例3一种环氧玻璃纤维预浸料,按重量份包括环氧树脂100份,环氧固化剂76份,增韧剂13份,促进剂0.4份,三氧化二锑15份。作为优选,在另一实施例中,所述三氧化二锑为20份;作为优选,在另一实施例中,所述三氧化二锑为25份。对比例4一种环氧玻璃纤维预浸料,按重量份包括环氧树脂100份,环氧固化剂76份,增韧剂13份,促进剂0.4份,聚磷酸铵15份。作为优选,在另一实施例中,所述聚磷酸铵为20份;作为优选,在另一实施例中,所述聚磷酸铵为25份。对比例5一种环氧玻璃纤维预浸料,按重量份包括环氧树脂100份,环氧固化剂76份,增韧剂13份,促进剂0.4份,氰尿酸三聚氰胺5份。作为优选,在另一实施例中,所述氰尿酸三聚氰胺为10份;作为优选,在另一实施例中,所述氰尿酸三聚氰胺为15份;作为优选,在另一实施例中,所述氰尿酸三聚氰胺为20份;作为优选,在另一实施例中,所述氰尿酸三聚氰胺为25份;对比例6一种环氧玻璃纤维预浸料,按重量份包括环氧树脂100份,环氧固化剂76份,增韧剂13份,促进剂0.4份,季戊四醇5份。作为优选,在另一实施例中,所述季戊四醇为10份;作为优选,在另一实施例中,所述季戊四醇为15份;作为优选,在另一实施例中,所述季戊四醇为20份;作为优选,在另一实施例中,所述季戊四醇为25份。对比例7一种环氧玻璃纤维预浸料,按重量份包括环氧树脂100份,环氧固化剂76份,增韧剂13份,促进剂0.4份,氢氧化铝30份。作为优选,在另一实施例中,所述氢氧化铝为35份;作为优选,在另一实施例中,所述氢氧化铝为40份;作为优选,在另一实施例中,所述氢氧化铝为45份。使用上述环氧玻璃纤维预浸料做出环氧湿法缠绕产品,比较其阻燃性能:实施例1实施例2实施例3对比例1对比例2阻燃级(ul94)v0v0v0无级别v1下表为对比例3-6的阻燃性能:5份10份15份20份25份三氧化二锑--v2v2v2聚磷酸铵--v2v2v2氰尿酸三聚氰胺v2v2v2v2v1季戊四醇v2v2v2v2v2下表为对比例7的阻燃性能氢氧化铝含量30份35份40份45份阻燃级(ul94)v2v2v2v2下表为实施例1-3,对比例1-7所制湿法缠绕产品的性能表(对比例3-7采用最高比例):实施例1实施例2实施例3对比例1对比例2介质损耗因数0.0060.00590.00570.2230.042压缩强度mpa17116816689101断裂伸长率%5858573843对比例3对比例4对比例5对比例6对比例7介质损耗因数0.0580.0920.1130.1240.143压缩强度mpa112123125132118断裂伸长率%4546464842综上可知,在环氧玻璃纤维湿法缠绕工艺中,单纯的三氧化二锑,聚磷酸铵,氰尿酸三聚氰胺,季戊四醇和氢氧化铝的阻燃性能都比较差,只能达到ul94认证v2级;将聚磷酸铵,氰尿酸三聚氰胺和季戊四醇组合使用也只能达到ul94认证v1级,阻燃性能达不到要求。但将三氧化二锑,聚磷酸铵,氰尿酸三聚氰胺和季戊四醇组合使用时,阻燃性能非常好,可达到ul94认证v0级,说明三氧化二锑与聚磷酸铵,氰尿酸三聚氰胺和季戊四醇在环氧玻璃纤维湿法缠绕工艺中能产生协同效应,从而增强在环氧玻璃纤维湿法缠绕工艺中的阻燃性。需要说明的是,氢氧化铝,三氧化二锑,聚磷酸铵,氰尿酸三聚氰胺,季戊四醇等阻燃剂用于pvc,pp,pc,ps,pa体系中,其阻燃性能优异,可达ul94认证v0级,但在环氧湿法缠绕工艺中,其阻燃性能较差,并不能到达阻燃要求。因为环氧湿法缠绕工艺较为特殊,同为环氧体系在环氧其他工艺如模压、层压、浇注等工艺中的阻燃性相对容易做到,但在环氧湿法缠绕工艺中其无卤阻燃很难达到ul94认证v0级;如氢氧化铝,三氧化二锑,聚磷酸铵,氰尿酸三聚氰胺,季戊四醇等阻燃剂在环氧其他工艺如模压、层压、浇注等工艺实施中,其阻燃性能达到ul94认证v0级,但在环氧玻璃纤维湿法缠绕工艺中,其阻燃性能差,只能达到ul94认证v2级。综上所述,使用本发明环氧玻璃纤维湿法缠绕无卤阻燃剂的环氧玻璃纤维预浸料所制的湿法缠绕产品相比其他产品,本发明所得产品的压缩强度及断裂拉伸率明显增强,介电强度增强。综上所述,采用本发明的一种环氧玻璃纤维湿法缠绕无卤阻燃剂及环氧玻璃纤维预浸料,在环氧玻璃纤维湿法缠绕中阻燃性能好,可达ul94v0级;可以增强产品的机械性能和介电强度。本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合,以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。当前第1页12
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1