[发明专利]改性阻燃环氧树脂、预浸料及各自的制备方法

说明书

本发明提供了改性阻燃环氧树脂、预浸料及各自的制备方法，制备改性阻燃环氧树脂的方法包括：将氨基化碳纳米管、阻燃剂和环氧树脂混合，形成环氧树脂混合物；将环氧树脂混合物和固化剂进行共混，得到改性阻燃环氧树脂。本发明通过添加阻燃剂和氨基化改性碳纳米管，将氨基化碳纳米管接枝到环氧树脂分子链中，同时提高了材料的阻燃性能和力学性能。

技术领域

本发明涉及材料领域，更具体地，涉及改性阻燃环氧树脂、预浸料及各自的制备方法。

背景技术

先进复合材料中常用的树脂体系有酚醛树脂、环氧树脂、双马树脂和氰酸酯树脂等，其中环氧树脂具有优异的粘接性能、耐磨性能、电绝缘性能、化学稳定性能。预浸料是复合材料制备过程的中间材料，其质量的优劣直接影响到最终制品复合材料的质量。然而环氧树脂具有容易燃烧的特点，基于环保要求，目前提高环氧基预浸料阻燃性能的方法是添加磷氮反应型阻燃剂以提高环氧树脂的阻燃性，然而上述方法只是重点关注材料的阻燃性能，并没有考虑如何提高材料的综合性能，例如，力学性能，从而限制了阻燃复合材料的应用范围。

发明内容

本发明提供了一种环氧树脂基预浸料，通过添加无卤环保阻燃剂和改性碳纳米管，同时提高材料的阻燃和力学性能，克服了环氧树脂容易燃烧、力学性能(尤其是冲击性能)差的缺点。

本发明提供了一种制备改性阻燃环氧树脂的方法，包括：将氨基化碳纳米管、阻燃剂和环氧树脂混合，形成环氧树脂混合物；将所述环氧树脂混合物和固化剂进行共混，得到所述改性阻燃环氧树脂。

在上述方法中，在所述环氧树脂混合物中，所述氨基化碳纳米管、所述阻燃剂和所述环氧树脂的重量份数之比为80:10-15:5-10。

在上述方法中，所述环氧树脂混合物与所述固化剂的重量份数之比为5-8:1-4。

在上述方法中，所述固化剂包括聚酰胺树脂、间苯二胺和苯二甲胺中的一种或多种。

在上述方法中，通过以下步骤制备所述氨基化碳纳米管：将碳纳米管加入到浓硫酸与硝酸中，反应，离心，洗涤，冷冻干燥，得到酸化碳纳米管；将所述酸化碳纳米管与乙二胺和催化剂进行反应，离心干燥后得到所述氨基化碳纳米管。

在上述方法中，所述碳纳米管、所述乙二胺与所述催化剂的重量份数之比为10:10-15:2-5。

本发明还提供了通过上述方法制备的改性阻燃环氧树脂。

本发明还提供了一种制备预浸料的方法，包括：将上述改性阻燃环氧树脂涂布在纤维布上，含浸，挤压，收卷，得到所述预浸料。

在上述方法中，涂布所述改性阻燃环氧树脂时的温度为70℃-80℃，所述含浸的温度为90℃-100℃。

本发明还提供了通过上述方法制备的预浸料。

本发明通过添加阻燃剂和氨基化改性碳纳米管，将氨基化碳纳米管接枝到环氧树脂分子链中，同时提高了改性环氧树脂和预浸料的阻燃性能和力学性能。

附图说明

图1示出了胶膜制备的示意图。

图2示出了预浸料制备的示意图。

具体实施方式

本发明通过添加阻燃剂和氨基化改性碳纳米管，将氨基化碳纳米管接枝到环氧树脂分子链中，同时提高了复合材料的阻燃性能和力学性能。