[发明专利]一种高弹性模量高强度玻纤层压板及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高弹性模量高强度玻纤层压板及其制备方法，属于层压板制备技术领域。上述层压板由玻璃纤维布涂布混合胶液再经层压热固化制成，所述玻璃纤维布为直接无捻粗纱的织物，所述直接无捻粗纱由玻璃纤维表面涂覆浸润剂而成，所述浸润剂由以下重量份组分组成：硅烷偶联剂、环氧树脂乳液、水性聚氨酯乳液、表面活性剂、pH调节剂、去离子水。本发明通过特定配比的硅烷偶联剂和表面活性剂，对玻璃纤维布进行改性，提高其与酚醛树脂的相容性，使得制备的层压板具有较高弹性模量和强度。

技术领域

本发明涉及层压板制备技术领域，特别是指一种高弹性模量高强度玻纤层压板及其制备方法。

背景技术

近年来，随着家用和工业用层压板市场规模的不断扩大，不论是以纸基为增强材料，还是以棉布和玻璃纤维布为增强材料的酚醛树脂层压板的市场需求量越来越大。

酚醛树脂是最先发现并最先工业化生产的一种合成树脂，它具有原料来源广泛、价格低、机械强度较高等优点。但是酚醛树脂固化后的材料的韧性较差，致使层压板的抗冲击性能较差。玻璃纤维增强材料具有较好的强度和韧性，利用其生产的玻璃纤维酚醛树脂层压板能够在一定程度上改善酚醛树脂层压板的力学和机械性能。

但是，玻璃纤维与酚醛树脂间的相容性较差，若直接将酚醛树脂涂覆在玻璃纤维表面会导致制备的材料的性能远远低于预期数值。而现有技术中个别领域对层压板的弹性模量和强度有较高的要求，常规方法无法达到预期效果。

现有技术中可利用浸润剂对玻璃纤维表面进行改性，提高玻璃纤维与基体之间的相容性。浸润剂的性能很大程度上决定玻璃纤维的质量品质，浸润剂不仅能够增强纤维束的粘合性、耐起绒性、涂覆性，使纤维表面平滑，增加耐磨性、柔韧性，并易于卷绕且缠绕时损伤减少；还能够提高玻璃纤维与酚醛树脂基体的相容性，使得制备的复合材料的机械性能得以提高。但是，现有浸润剂在玻璃纤维表面的浸透较慢，成膜性差，导致制备的复合材料的力学性能较差，不便于应用。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种高弹性模量高强度玻纤层压板及其制备方法；本发明通过浸润剂使得制备的玻璃纤维布与酚醛树脂相容性好，通过特定组成和配比的硅烷偶联剂和表面活性剂，使得玻璃纤维布表面含有多种官能团，且能够与酚醛树脂基体之间具有较好的粘接性，使得制备的复合材料具有较好的机械性能。

为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：

一方面，本发明提供一种高弹性模量高强度玻纤层压板，所述层压板由玻璃纤维布涂布混合胶液再经层压热固化制成，所述混合胶液包括以下重量份组分：

所述玻璃纤维布为直接无捻粗纱的织物，所述直接无捻粗纱由玻璃纤维表面涂覆浸润剂而成，所述浸润剂由以下重量份组分组成：

所述硅烷偶联剂为质量比1:0.4-0.6:1-1.2的3-巯基丙基三甲氧基硅烷、二乙烯基三胺基丙基三乙氧基硅烷和β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷；

所述表面活性剂为质量比1:1:0.5-1的脂肪醇聚氧乙烯醚、月桂基磺化琥珀酸单酯二钠和十二烷基二甲基氧化胺的混合物。

优选的，上述高弹性模量高强度玻纤层压板，所述浸润剂由以下重量份组分组成：

优选的，所述环氧树脂乳液为分子量为600-2000；所述水性聚氨酯乳液分子量为1000-3000。

优选的，所述pH调节剂为柠檬酸。

优选的，所述固化剂为双氰胺和/或二氨基二苯胺；所述促进剂为四甲基咪唑；所述溶剂为N-甲基吡咯烷酮。

优选的，所述玻璃纤维布型号为2116或7628。