[发明专利]一种玻璃纤维增强酚醛树脂复合材料及其制备方法

说明书

本发明属于树脂材料技术领域，具体涉及一种玻璃纤维增强酚醛树脂复合材料及其制备方法。本发明提供了一种玻璃纤维增强酚醛树脂复合材料的制备方法，本发明采用石墨烯基料对玻璃纤维增强酚醛树脂复合材料的耐热性能进行改善，通过在酚醛树脂中添加石墨烯基料，使得石墨烯基料能够与酚醛树脂基体产生新的稳定连接键，在基本不改变酚醛树脂密度的情况下，使得酚醛树脂的力学性能得以改善。另外，由于石墨烯基料具有较好的导热性，散热均匀快速，而且形成的化学键稳定性好，也可以提高最终制备得到的玻璃纤维增强酚醛树脂复合材料的耐热性。

技术领域

本发明属于树脂材料技术领域，具体涉及一种玻璃纤维增强酚醛树脂复合材料及其制备方法。

背景技术

酚醛树脂是由人工合成的一类高分子聚合物，具有良好的耐热性，原料成本低，因此得到广泛应用。但纯酚醛树脂材料的强度较差，需要对其进行改性。

目前常见的改性方法为：采用环氧树脂对酚醛树脂进行改性，以提高酚醛树脂的强度。但是由上述方法制备得到的酚醛树脂强度仍然较低，无法满足人们要求，限制了酚醛树脂的应用范围。

发明内容

本发明的目的在于提供一种玻璃纤维增强酚醛树脂复合材料及其制备方法，本发明提供的酚醛树脂复合材料具有较高的强度，而且具有优异的耐热性能，扩大了酚醛复合材料的应用范围。

为了实现上述目的，本发明提供了一种玻璃纤维增强酚醛树脂复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将石墨烯基料分散液和酚醛树脂基体混合，得到石墨烯基料-酚醛树脂复合液；

(2)将所述步骤(1)得到的石墨烯基料-酚醛树脂复合液与玻璃纤维混合，得到浇筑料；

(3)将所述步骤(2)得到的浇注料依次进行浇筑、固化和熟化，得到玻璃纤维增强酚醛树脂复合材料。

优选的，所述石墨烯基料分散液中的石墨烯基料与酚醛树脂基体的质量比为0.2～0.4∶1。

优选的，所述石墨烯基料分散液包括改性石墨烯分散液或氧化石墨烯分散液；所述改性石墨烯分散液中改性石墨烯由石墨烯经有机硅烷改性得到；所述氧化石墨烯分散液中氧化石墨烯由石墨烯经Hummers法制备得到。

优选的，当所述石墨烯基料分散液为改性石墨烯分散液时，所述酚醛树脂基体包括酚醛树脂、聚芳醚酮和环氧树脂。

优选的，所述酚醛树脂、聚芳醚酮和环氧树脂的质量比为7～10∶1∶1。

优选的，当所述石墨烯基料分散液为氧化石墨烯分散液时，所述酚醛树脂基体的制备方法包括以下步骤：

(a)将酚醛树脂和丙二醇甲醚混合后，加热至70～90℃，然后再加入二乙醇胺进行反应，得到反应液；

(b)将所述步骤(a)得到的反应液降温至55～65℃后，滴加醋酸溶液，然后再加入水，得到酚醛树脂基体。

优选的，所述步骤(2)中石墨烯基料-酚醛树脂复合液与玻璃纤维的质量比为1∶0.3～0.5。

优选的，所述步骤(3)中固化的时间为12～15h；所述熟化的时间为10天以上。

本发明还提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的玻璃纤维增强酚醛树脂复合材料。