[发明专利]一种玻璃纤维增强热固性树脂材料

说明书

本发明公开了一种玻璃纤维增强热固性树脂材料，包括按照质量份数计的300～400份的树脂材料、200～300份的纤维材料、10份的固化剂、10～20份的填料，树脂材料包括热固性树脂材料、促进剂和脱模剂，纤维材料由连续碳纤维和连续玻璃纤维组成，其中连续碳纤维和连续玻璃纤维的体积比为3.5:1，组成树脂材料的热固性树脂材料、促进剂和脱模剂的质量百分比为50：1～5：1～5，其中热固性树脂材料具体为聚乙烯醇缩醛改性热固性酚醛树脂。

技术领域

本发明涉及热固性材料领域，特别是涉及一种玻璃纤维增强热固性树脂材料。

背景技术

新材料是指新近发展或正在发展的具有优异性能的结构材料和有特殊性质的功能材料。结构材料主要是利用它们的强度、韧性、硬度、弹性等机械性能。如新型陶瓷材料，非晶态合金(金属玻璃)等；功能材料主要是利用其所具有的电、光、声、磁、热等功能和物理效应。新材料常应用于集装箱、能化装备、海洋工程、轨道交通、电力工程等领域；国内现有的交通、车辆(军用或民用)所用支撑体的材料为尼龙、橡胶和聚氨酯等，由于用上述材料如尼龙和橡胶为热塑性材料，耐热性能差，容易变形，在高温下容易熔化，在恶劣的低温环境下容易脆化，用这种材料制作的支撑体装配时间长，拆装很不方面，用聚氨酯材料制成的支撑体除具备上述缺点外，强度低是聚氨酯材料的主要缺点，如轮胎爆胎后，零压行驶时不能满足交通车俩的安全要求，玻璃钢、纤维增强复合材料(FRP)的特点是轻质、高强，在高温下不会变形熔化、耐冲击性能好，装配方便，所以使用玻璃钢、纤维增强复合材料制作安全支撑体的优势明显，目前国内还没有生产FRP安全支撑体的生产厂家和具体的生产工艺，而且对于现有的FRP的成型技术来说，缠绕、手糊、RTM、拉挤生产工艺来说都不适合，生产成本高，强度满足不了作为安全支撑体的要求，传统的模压技术主要适用于不变截面、厚度(不大于25mm)的FRP制品，对于变截面、超厚(35-50mm)的制品容易产生裂纹，使用的纤维长度在12mm以下，纤维长度增大后，流动性差，难以模压成型，强度也不能满足使用要求。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种玻璃纤维增强热固性树脂材料，本玻璃纤维增强热固性树脂材料质量轻，强度高，在高温下不会变形熔化，耐冲击性能好，装配方便，制品截面不会产生裂纹。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种玻璃纤维增强热固性树脂材料，包括按照质量份数计的300～400份的树脂材料、200～300份的纤维材料、10份的固化剂、10～20份的填料，所述树脂材料包括热固性树脂材料、促进剂和脱模剂。

作为本发明的一种优选技术方案，所述纤维材料由连续碳纤维和连续玻璃纤维组成，其中所述连续碳纤维和连续玻璃纤维的体积比为3.5:1。

作为本发明的一种优选技术方案，组成所述树脂材料的热固性树脂材料、促进剂和脱模剂的质量百分比为50：1～5：1～5。

作为本发明的一种优选技术方案，所述热固性树脂材料具体为聚乙烯醇缩醛改性热固性酚醛树脂。

一种聚乙烯醇缩醛改性热固性酚醛树脂的制备方法，具体包括以下步骤：

(1)将苯酚和1/3的甲醛加入到反应釜中，在搅拌下升温至50摄氏度后，向其中加入轻质氧化镁，在65～70摄氏度下反应1～2小时，再加入1/3的甲醛，在80～90摄氏度下反应30～60分钟，再加入总量1/3的甲醛，在70～80摄氏度下反应1～2小时，加入尿素反应20～30分钟后冷却至室温得到热固性酚醛树脂；

(2)将聚乙烯醇缩丁醛溶解到乙醇中，向其中加入热固性酚醛树脂、硬脂酸和邻苯二甲酸二丁酯，搅拌混合，得到聚乙烯醇缩醛改性热固性酚醛树脂。

作为本发明的一种优选技术方案，所述苯酚、甲醛、轻质氧化镁和尿素的质量比为10～15：9～15：4～6：6～9，所述聚乙烯醇缩丁醛、乙醇、热固性酚醛树脂、硬脂酸和邻苯二甲酸二丁酯的质量比为2～5：18～26：40～50：1～3：0.5～1.0。