[发明专利]一种改性酚醛树脂基复合材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种改性酚醛树脂基复合材料及其制备方法，复合材料由改性酚醛树脂与玻璃纤维布组成，所述改性酚醛树脂由石墨烯、尿素和三聚氰胺改性得到，制备步骤包括：将石墨烯溶液与苯酚、甲醛溶液混合后在水浴锅中加热反应，冷却后加入硫酸溶液、尿素、三聚氰胺继续反应，再经过旋转蒸发后得到改性酚醛树脂溶液，将酚醛树脂溶液与玻璃纤维布层层逐步涂覆并经高温固化后得到改性酚醛树脂基复合材料。本发明通过石墨烯的改性作用，提高了复合材料的强度、韧性、耐摩擦性能和耐高温性能；采用层层涂覆的方式，可以提高相互之间的结合力，而且该方法操作简单，成本较低。

主权项

1.一种改性酚醛树脂基复合材料，其特征在于所述改性酚醛树脂基复合材料由改性酚醛树脂与玻璃纤维布组成，所述改性酚醛树脂占复合材料质量的60%~90%，由石墨烯、尿素和三聚氰胺改性得到，所述玻璃纤维布占复合材料质量的10%~40%，在复合材料中呈层状平行排布，每两层玻璃纤维布之间由酚醛树脂相粘结，所述玻璃纤维布为方格布或网格布，是平纹、斜纹或缎纹中的一种，所述改性酚醛树脂基复合材料的制备方法包括下列步骤：（1）将1~2份浓度为0.1~0.5mg/mL的石墨烯溶液、550~650份苯酚和2200~2300份甲醛溶液混合，放入水浴锅中，升温后不断搅拌，然后加入5~20份氢氧化钠，继续升温后恒温反应一段时间后停止加热；（2）当反应体系降温后，依次加入120~150份浓度为30wt%的硫酸溶液、520~550份尿素和130~180份三聚氰胺，继续升温后恒温反应一段时间后停止加热，将反应体系冷却；（3）将混合溶液放入旋转蒸发仪中，在恒温下旋转蒸发一段时间，直到溶液黏度达到3000~6000 mPa•s，得到改性酚醛树脂溶液；（4）在模具表面均匀涂覆一层脱模剂，再涂覆一层改性酚醛树脂溶液，用压辊在模具表面滚动，直到酚醛树脂在模具表面均匀分布，在酚醛树脂表面铺上一层玻璃纤维布，在玻璃纤维布表面再涂覆一层改性酚醛树脂溶液，并使用压辊使得酚醛树脂均匀分布，所述压辊施加的压力为4000~8000Pa，速度为2~5cm/s；（5）重复以上步骤5~20次，即在铺设5~20层玻璃纤维布后，将模具闭合并放入烘箱加热至酚醛树脂固化温度以上，保温一段时间使其充分固化后，取出并打开模具，得到改性酚醛树脂基复合材料。