[发明专利]阻燃高强度轻质酚醛树脂及其制备方法

说明书

本发明涉及酚醛树脂技术领域，具体涉及阻燃高强度轻质酚醛树脂及其制备方法，所述阻燃高强度轻质酚醛树脂的制备方法，包括以下步骤：(1)将原料酚、第一部分原料醛、催化剂、长度为5～20微米的长纤维、改性二氧化硅、发泡剂和表面活性剂在有机溶剂中混合均匀后，在80～120℃下回流3～5h，得到预聚物；(2)向预聚物中加入长度为0.3～2微米的短纤维和第二部分原料醛，然后在90～110℃下回流1～2h，形成凝胶；(3)凝胶热处理：将凝胶在压力为150～500kPa、温度为130～200℃的蒸气中放置1～3h，然后冷却至室温，得到阻燃高强度轻质酚醛树脂。通过该方法制备得到的阻燃高强度轻质酚醛树脂具有阻燃、强度高的特点。

技术领域

本发明涉及酚醛树脂技术领域，具体涉及阻燃高强度轻质酚醛树脂及其制备方法。

背景技术

近年来，汽车轻量化已经成为当下汽车领域发展的重点方向，轻量化技术不仅能够有效的解决其环境污染的问题，实现节能减排的目标，还很大程度上降低了汽车制造的成本，相比于现在的所使用的汽车而言具有很大的经济效益。

目前，汽车轻量化的方法主要包括采用轻质材料和降低门板的截面。降低门板的截面也就是降低门板的厚度，虽然能够降低汽车的整体重量，但是也会导致汽车门板的强度降低，在碰撞时，会产生严重形变，降低了汽车的安全性。采用轻质材料是指采用质量轻、强度大的材料替代目前车门的的钢制材料，目前，常用的轻质材料有铝合金型材、高强度复合树脂和碳纤维材料。其中，高强度树脂凭借自身比重小、隔音隔热、耐腐蚀、吸收冲击能量、比强度高、成本低、易加工、装饰效果好等诸多优点，已然成为汽车轻量化中轻质材料的发展趋势。

酚醛树脂原料易得，价格低廉，生产工艺和设备简单，而且产品具有优异的机械性、耐热性、耐寒性、电绝缘性、尺寸稳定性、成型加工性、阻燃性及烟雾性，具有广泛的用途，但是，传统未改性的酚醛树脂脆性大、韧性差，很大程度上限制了高性能材料的开发。

发明内容

为了克服现有技术存在的问题，本发明的目的之一是提供一种阻燃高强度轻质酚醛树脂的制备方法，通过该方法制备得到的阻燃高强度轻质酚醛树脂具有阻燃、强度高的特点。

本发明的目的之二是提供一种阻燃高强度轻质酚醛树脂。

为了实现上述目的，本发明提供一种阻燃高强度轻质酚醛树脂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将原料酚、第一部分原料醛、催化剂、长度为5～20微米的长纤维、改性二氧化硅、发泡剂和表面活性剂在有机溶剂中混合均匀后，在80～120℃下回流3～5h，得到预聚物；

(2)向预聚物中加入长度为0.3～2微米的短纤维和第二部分原料醛，超声分散30～60min，然后在90～110℃下回流1～2h，形成凝胶；

(3)凝胶热处理：将凝胶在压力为150～500kPa、温度为130～200℃的蒸气中放置1～3h，然后冷却至室温，得到阻燃高强度轻质酚醛树脂。

本发明还提供一种根据上述方法制备得到的阻燃高强度轻质酚醛树脂。

通过上述技术方案，本发明具有以下技术效果：

(1)通过将短纤维和长纤维复合，能够使短纤维能够插入长纤维与酚醛树脂的孔隙中，提高长纤维的分散度，避免出现长纤维聚集缠绕的现象，提高酚醛树脂的均匀性和稳定性。

(2)通过酚醛树脂与发泡剂混合使用，能够起到缓冲外力的作用，提高汽车在行驶过程中的稳定性。将含有发泡剂的酚醛树脂在溶剂的蒸气中进行热分解反应，一方面能够使发泡剂在高温下分解，产生气孔，另一方面，还能够避免酚醛树脂在高温下发生溶剂挥发而导致酚醛树脂的内部结构固化的现象。将酚醛树脂在高压下进行热分解反应，使酚醛树脂受到较强的外压，降低发泡剂的分解速度，降低气泡的生成速率，提高气孔大小的均匀性，使发泡酚醛树脂具有均匀的内部结构。

具体实施方式