專利名稱：阻燃玻璃鋼材料的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬復合材料領域，是一種用于民用飛機艙內裝飾的阻燃玻璃鋼材料。
現代民用飛機艙內裝飾材料一般都采用玻璃纖維增強的樹脂基復合材料，由于安全的需要，這種材料必須具有阻燃和低發(fā)煙特性，同時還應具有足夠的強度以及良好的成型工藝性。據國內外文獻報導，目前所用的阻燃玻璃鋼材料有兩類一類是阻燃環(huán)氧樹脂為基體的材料，含有鹵素，阻燃性雖好，但發(fā)煙率很高，而且煙霧毒性大，如美國專利US4178408即屬此類;另一類是酚醛樹脂為基體的材料，阻燃性較好，發(fā)煙率較低，但由于固化反應過程中有小分子析出，因此，必須用高壓法才能成型，給制造體積較大型狀較復雜狀構帶來很大困難，如美國專利US4112188。此外，這兩類材料通常都含有與樹脂不溶的阻燃性無機固體粉狀填料，致使阻燃玻璃鋼的機械性能都比較低。
本發(fā)明的目的在于克服上述材料的不足，提供一種阻燃性能好，發(fā)煙率低，機械強度高，且能夠用低壓法成型的玻璃鋼材料。
本發(fā)明的要點在于所提供的阻燃玻璃鋼材料以E-玻璃而為增強材料，以F-15酚醛環(huán)氧樹脂、FB-硼酚醛樹脂、新酚Ⅱ-聚酚醚樹脂為基體材料，咪唑為催化劑，按一定比例配制而成。
本發(fā)明的關鍵是采用了流動性好且苯環(huán)含量較高的F-51酚醛環(huán)氧樹脂(結構式見附

圖1-a)作為基體材料的主體組分;采用熱氧穩(wěn)定性好且阻燃性能非常好的FB-硼酚醛樹脂(結構式見圖1-b)和新酚-Ⅱ聚酚醚樹脂(結構式見附圖1-c)作為環(huán)氧樹脂的固化劑。使得該體系在不需添加鹵素和無機固體粉料的情況下具有良好的阻燃特性及低的發(fā)煙率，固化反應過程中無小分子析出，可低壓成型。另外，由于采用咪唑為反應催化劑，可使該體系在低于150℃下固化反應完全。
實施本發(fā)明的配制方法是以丙酮為溶劑，加入F-51酚醛環(huán)氧樹脂，FB-硼酚醛樹脂，新酚-Ⅱ聚酚醚樹脂，咪唑等物質，各組分含量是F-51酚醛環(huán)氧100(重量)份;FB-硼酚醛40～50份;新酚-Ⅱ聚酚醚樹脂50～60份，咪唑0.8～2份。丙酮與樹脂的重量比為1.5∶1。增強材料用E-玻璃纖維布，用涂膠法制備予浸料，予浸料中樹脂含量為30～35%(重量分數)。
玻璃鋼的壓制工藝可采用熱壓機或熱壓制罐壓制，低壓成型，一次加全壓0.7～1MPa，在150℃下保持4小時，自然冷卻至室溫。
下面介紹兩個本發(fā)明的具體實施例實施例之一將F-51酚醛環(huán)氧樹脂 100克FB-硼酚醛樹脂 50克新酚-Ⅱ聚酚醚樹脂 60克咪唑 1克室溫溶于工業(yè)丙酮 317克0.2mm厚E-玻璃纖維平紋布(KH-560表面處理)手工涂膠制備的預浸料樹脂含量為31%，熱壓機壓制、低壓成型，一次加全壓0.7MPa，在150℃下保持4小時，自然冷卻至室溫。工藝過程見附圖2。
按本實施例制備的阻燃玻璃鋼性能如下氧指數 42(GB2406-80)垂直燃燒 17秒(UL-94 V-0)拉伸強度 535MPa(Gb1449-83)拉伸模量 30.5GPa(GB1449-83)彎曲強度 620MPa(GB1449-83)層間剪切強度 53.9MPa(GB14501-83)沖擊強度 172KJ/m2(GB14501-83)樹脂基體熱失重分析表明，由室溫升至700℃(升溫速度20℃/分)殘余碳量65%，證明該體系發(fā)煙率小。
實施例之二將F-51酚醛環(huán)氧樹脂 100克FB-硼酚醛樹脂 40克新酚-Ⅱ聚酚醚樹脂 50克咪唑 0.8克室溫溶于工業(yè)丙酮 286克0.2mm厚E-玻璃纖維平紋布(KH-560表面處理)手工涂膠制備的預浸料樹脂含量為32.7%，熱壓罐壓制、低壓成型，一次加全壓1.0MPa，在150℃下保持4小時，自然冷卻至室溫。工藝過程見附圖3。
按本實施例制備的阻燃玻璃鋼性能如下氧指數 41(GB2406-80)垂直燃燒 17秒(UL-94 V-0)拉伸強度 497MPa(Gb1449-83)拉伸模量 31.0GPa(GB1449-83)彎曲強度 509MPa(GB1449-83)層間剪切強度 60.7MPa(GB14501-83)沖擊強度 239KJ/m2(GB14501-83)樹脂基體熱失重分析表明，由室溫升至700℃(升溫速度20℃/分)殘余碳量63.5%，發(fā)煙率小。
本發(fā)明的特點在于，阻燃玻璃鋼材料阻燃性能好，發(fā)煙率低，不含鹵素，不含與基體不溶的阻燃性固體填料。因化反應過程中無小分子析出，可用低壓法成型。玻璃鋼強度高、韌性好，是一種綜合性能優(yōu)良的民機艙內裝飾材料。本材料亦可作為汽車、火車、輪船、潛艇及高級建筑等內裝飾材料。原料豐富、配制及壓制簡單、成本較低，具有顯著的經濟效益和社會效益。
附圖1-aF-51酚醛環(huán)氧樹脂的結構式，附圖1-bFB-硼酚醛樹脂的結構式;
附圖1-c新酚-Ⅱ聚酚醚樹脂的結構式;
附圖2實施例一的工藝過程;
附圖3實施例二的工藝過程。
權利要求
1.一種阻燃玻璃鋼材料，其特征是基體材料采用F-15酚醛環(huán)氧樹脂，FB-硼酚醛樹脂，新酚-Ⅱ聚酚醚樹脂，咪唑催化劑這種組合。
2.一種如權利要求1所述的阻燃玻璃鋼材料，其特征是F-51占100份(重量)，FB占40～50份，新酚Ⅱ占50～60份，咪唑占0.8～2份。
3.一種如權利要求1或2所述的阻燃玻璃鋼材料，其特征是壓制工藝采用低壓成型，一次加全壓0.7MPa～1MPa，150℃保持4小時。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種阻燃玻璃鋼材料，該材料的基體材料采用F-51酚醛環(huán)氧樹脂、FB-硼酚醛樹脂、新酚-II聚酚醚樹脂，咪唑催化劑的組合，通過低壓成型，該材料發(fā)煙率低、不含鹵素、不含與基體不溶的阻燃性固體填料、強度高、韌性好，是一種綜合性能優(yōu)良的民機艙內裝飾材料。該材料亦可作為汽車、火車、輪船、潛艇及高級建筑等的內裝飾材料。
文檔編號C08L63/04GK1062150SQ9111178
公開日1992年6月24日 申請日期1991年12月20日 優(yōu)先權日1991年12月20日
發(fā)明者寧榮昌, 金承信, 蘇孝榮, 張秋禹 申請人:西北工業(yè)大學