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      一種復(fù)合材料及其制備方法

      文檔序號(hào):3603996閱讀:140來源:國(guó)知局
      一種復(fù)合材料及其制備方法
      【專利摘要】本發(fā)明公開了一種復(fù)合材料及其制備方法,55~70%的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、5~15的次磷酸鈰、30%的玻璃纖維分別在80℃的烘干箱內(nèi)干燥24h,再將上述原料在265℃的密煉機(jī)中混合10min,混合過程中密煉機(jī)的轉(zhuǎn)速設(shè)置為100rpm;將上述混合完的樣品在270℃的平板硫化機(jī)中壓制成3.2mm厚度的板狀。通過上述方式,提供一種復(fù)合材料及其制備方法,在該復(fù)合材料的原料中引入了次磷酸鈰,不僅保持了復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性,而且提高了材料在高溫區(qū)域的成碳量;次磷酸鈰的加入使得燃燒后產(chǎn)生大量致密的碳渣覆蓋在玻璃纖維表面,降低了玻璃纖維的導(dǎo)熱性,提高了材料的阻燃能力。
      【專利說明】一種復(fù)合材料及其制備方法
      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001]本發(fā)明涉及有機(jī)復(fù)合材料領(lǐng)域,特別是一種復(fù)合材料及其制備方法。
      【背景技術(shù)】
      [0002]近年來,火災(zāi)的頻繁發(fā)生,給人類社會(huì)帶來巨大破壞,對(duì)人類的生命、財(cái)產(chǎn)以及生態(tài)環(huán)境構(gòu)成很大威脅。為了減少火災(zāi)對(duì)人類生活的影響,人們采取了各種方法對(duì)材料進(jìn)行防火保護(hù),阻燃防火涂層因其在為基材提供防火保護(hù)的同時(shí),而不影響基材本身的物理機(jī)械等性能而受到人們高度關(guān)注和重視。然而阻燃防火涂層成熟產(chǎn)品較少,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足社會(huì)和人們的需要。因此,進(jìn)一步開展透明阻燃防火涂層的研究,開發(fā)新型的透明阻燃涂層,對(duì)完善和充實(shí)防火涂層體系有著重要意義。玻璃纖維增強(qiáng)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇脂(PET/GF)是一種性能優(yōu)越的負(fù)荷材料,由于其具有良好的耐高溫、力學(xué)及電性能等而受到廣泛應(yīng)用。
      [0003]近年來,中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)火災(zāi)科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室胡源教授課題組圍繞如何通過分子調(diào)控以及涂層結(jié)構(gòu)和組分變化,尋找可行的新型阻燃單體設(shè)計(jì)的新途徑等開展研究,在透明阻燃納米復(fù)合涂層的設(shè)計(jì)與制備領(lǐng)域取得了一系列新進(jìn)展。其研究中發(fā)現(xiàn),添加質(zhì)量比為10%的次磷酸鋁可以使得PET/GF復(fù)合材料(玻璃纖維含量為30% )通過垂直燃燒測(cè)試中的V-O級(jí)別。然而,在氮?dú)鈿夥盏臒崾е販y(cè)試中,該含量的次磷酸鋁使得PET/GF復(fù)合材料的其實(shí)分解溫度計(jì)降低了 41°C。胡源教授及其課題組的研究結(jié)果說明,盡管次磷酸鋁具有較高的阻燃效率,但是其分解溫度與PET基本并不是十分匹配。

      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0004]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種復(fù)合材料及其制備方法,解決了阻燃材料防火效果差、不環(huán)保的問題。
      [0005]為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種復(fù)合材料,其原料配方由下列質(zhì)量百分含量的材料組成:
      [0006]聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET) 55~70%;
      [0007]次磷酸鈰(CHP)5 ~15% ;
      [0008]玻璃纖維(GF)30%。
      [0009]根據(jù)上述的原料配方制備所述復(fù)合材料的方法,其步驟包括:
      [0010]第一,將次磷酸鈉溶解于pH值為1.4、體積的緩沖溶液中;然后將氯化鈰加入至上述溶液中,隨后將該溶液轉(zhuǎn)移至有回流冷凝裝置的三口燒瓶中,加熱至60°C并通入氮?dú)獗Wo(hù);5h后反應(yīng)結(jié)束,將所得白色固體用去離子水洗滌3遍,在置于80°C烘箱烘24h ;干燥后的白色粉末即為次磷酸鈰;
      [0011]第二,將聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、次磷酸鈰、玻璃纖維分別在80°C的烘干箱內(nèi)干燥24h,再將上述原料在265°C的密煉機(jī)中混合lOmin,混合過程中密煉機(jī)的轉(zhuǎn)速設(shè)置為10rpm ;
      [0012]第三,將第二步混合完的樣品在270°C的平板硫化機(jī)中壓制成3.2mm厚度的板狀。[0013]本發(fā)明的有益效果是:提供一種復(fù)合材料及其制備方法,在該復(fù)合材料的原料中引入了次磷酸鈰,不僅保持了復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性,而且提高了材料在高溫區(qū)域的成碳量;次磷酸鈰的加入使得燃燒后產(chǎn)生大量致密的碳渣覆蓋在玻璃纖維表面,降低了玻璃纖維的導(dǎo)熱性,提高了材料的阻燃能力。
      【具體實(shí)施方式】
      [0014]下面對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述,以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解,從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
      [0015]本發(fā)明實(shí)施例包括:一種復(fù)合材料及其制備方法,其原料配方的質(zhì)量百分含量選用下列三組數(shù)據(jù)為例:
      [0016]實(shí)施例1、PET/GF/CHP5:聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)含量為65% ;次磷酸鈰(CHP)含量為5% ;玻璃纖維(GF)含量為30% ;
      [0017]實(shí)施例2、PET/GF/CHP10:聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)含量為60% ;次磷酸鈰(CHP)含量為10% ;玻璃纖維(GF)含量為30% ;
      [0018]實(shí)施例3、PET/GF/CHP15:聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)含量為55% ;次磷酸鈰(CHP)含量為15% ;玻璃纖維(GF)含量為30% ;
      [0019]根據(jù)上述三組質(zhì)量百分含量的原料配方與未添加次磷酸鈰(CHP)的玻璃纖維增強(qiáng)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇脂(PET/GF)在氮?dú)庵械臒岱€(wěn)定性測(cè)試,其記錄對(duì)比如下表:
      [0020]表1配方及PET/GF和PET/GF/CHP復(fù)合材料的熱重分析數(shù)據(jù)
      [0021]
      【權(quán)利要求】
      1.一種復(fù)合材料及其制備方法,其特征在于:所述復(fù)合材料的原料配方由下列質(zhì)量百分含量的材料組成: 聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯 55~70%; 次磷酸鈰5~15%; 玻璃纖維30%。
      2.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的原料配方制備所述復(fù)合材料的方法,其特征在于:所述制備方法的步驟包括: 第一,將次磷酸鈉溶解于PH值為1.4、體積的緩沖溶液中;然后將氯化鈰加入至上述溶液中,隨后將該溶液轉(zhuǎn)移至有回流冷凝裝置的三口燒瓶中,加熱至60°C并通入氮?dú)獗Wo(hù);5h后反應(yīng)結(jié)束,將所得白色固體用去離子水洗滌3遍,在置于80°C烘箱烘24h ;干燥后的白色粉末即為次磷酸鈰; 第二,將聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、次磷酸鈰、玻璃纖維分別在80°C的烘干箱內(nèi)干燥24h,再將上述原料在265°C的密煉機(jī)中混合lOmin,混合過程中密煉機(jī)的轉(zhuǎn)速設(shè)置為10rpm ; 第三,將第二步混合完的樣品在270°C的平板硫化機(jī)中壓制成3.2_厚度的板狀。
      【文檔編號(hào)】C08K13/04GK104031359SQ201410314595
      【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
      【發(fā)明者】田聰, 孟繁茂 申請(qǐng)人:田聰, 孟繁茂
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