[发明专利]一种潜伏性中温快速固化无卤阻燃环氧树脂组合物及其预浸料方法

说明书

本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种潜伏性中温快速固化无卤阻燃环氧树脂组合物及其预浸料方法。包含环氧树脂，双氰胺固化剂，改性咪唑类促进剂，P‑N系阻燃剂，溶剂型稀释剂。具有很好的阻燃性能，氧指数可以达到50%以上，无卤阻燃，低烟低毒。采用湿法含浸工艺，浸润效果佳,可以用于高克重的预浸料的生产。

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种潜伏性中温快速固化无卤阻燃环氧树脂组合物及其预浸料方法。

背景技术

环氧树脂预浸料可以在涂布过程控制预浸料的树脂含量，可以大大提高预浸料的纤维比，基于预浸料技术制得的复合材料产品不仅机械性能好，孔隙率低，减重效果佳，制件尺寸稳定性好，而且具有作业环境友好、工艺简单、TVOC释放量低等优点。目前环氧树脂预浸料已广泛应用于航空，轨道交通，汽车制造等领域，对先进复合材料的发展和应用具有重要的推动作用。随着环氧树脂预浸料在交通工具制造领域的应用越来越广泛，对其性能的要求也越来越高，除了满足基本的机械性能和耐热性能要求，还要求预浸料具有阻燃性好、低烟低毒、加工温度适中、固化速率快以及储存稳定性好等特性。

目前市场上供应的环氧树脂预浸料几乎还没有能够满足上述综合要求的产品。在现有先关专利报道方面，中国专利CN 107266860公开了一种无卤阻燃环氧树脂预浸料及其制备方法，该预浸料具有成本低、制备方法简单的特点，但采用的阻燃剂为氢氧化铝，阻燃效率较低，需大量添加，导致材料的力学性能下降。美国专利US2018037014中公开了一种无卤阻燃型环氧树脂组合物、预浸料和层合板，通过在环氧树脂中加入含磷低聚物作为阻燃剂，得到的预浸料固化后具有优良热学、力学和阻燃性能，但该专利中涉及的预浸料需要较高的固化温度和较长的固化时间。美国专利US2011201724公开了一种含磷的阻燃环氧树脂组合物、预浸料和层合板，树脂组合物中采用一种聚芳基磷酸酯为固化剂及阻燃剂，基于该树脂组合物的预浸料固化后具有优良的热稳定性和抗湿性，但该预浸料需要在200^oC以上需要后固化，以达到最佳性能。

在上述背景下，开发一种阻燃性能好，低烟低毒，树脂潜伏性高，中温可快速固化的环氧树脂及其纤维增强织物预浸料具有重要产物需求，值得研究。

发明内容

本发明旨在提供环氧树脂组合物采用一种新型的复合型固化剂体系以及改性P-N系阻燃剂，预浸料树脂含浸工艺为湿法含浸工艺。本发明的环氧树脂预浸料常温操作期长，中温可快速固化交联程度高，固化物性能优良，阻燃性能佳，低烟低毒的一种潜伏性中温快速固化无卤阻燃环氧树脂组合物及其预浸料方法。

具体说来，发明人提供如下的技术方案：

一种潜伏性中温快速固化无卤阻燃环氧树脂组合物，按以下步骤进行：

包含环氧树脂，双氰胺固化剂，改性咪唑类促进剂，P-N系阻燃剂，溶剂型稀释剂；

所属上述成分按以下重量份数组成：

环氧树脂：100份；

双氰胺固化剂：1-5份；

改性咪唑类促进剂：1-5份；

P-N系阻燃剂：20-40份；

溶剂型稀释剂：10-30份；

在本发明中所述环氧树脂为双酚A 型环氧树脂，例如：HEXION 公司EPIKOTE 826，HEXION 公司EPIKOTE 828，HEXION 公司EPlKOTE 828EL，江苏三木集团有限公司SM-128，蓝星树脂有限责任公司WSR618，巴陵石化E51；酚醛型环氧树脂，例如：江苏三木集团有限公司F-48，南亚集团NPEF170、山东宜能新材料股份有限公司YNF170；中等分子量环氧树脂，例如：南亚集团NPES-901；高分子量环氧树脂，例如：南亚集团NPES-907，双酚F环氧树脂中的一种或多种混合物；双氰胺固化剂，例如Alzchem公司Dyhard 100sf。