一種玻璃纖維增強(qiáng)生物油酚醛樹(shù)脂基復(fù)合材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明設(shè)及一種玻璃纖維增強(qiáng)生物油酪醒樹(shù)脂基復(fù)合材料的制備方法，屬于生物 質(zhì)能源技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]玻璃纖維增強(qiáng)塑料，亦稱作玻璃鋼（FRP)，是由合成樹(shù)脂和玻璃纖維經(jīng)復(fù)合工藝制 作而成的一種功能型新材料，其性能的適應(yīng)范圍非常廣泛，市場(chǎng)開(kāi)發(fā)前景十分廣闊。世界各 國(guó)在擴(kuò)大復(fù)合材料應(yīng)用的同時(shí)，在技術(shù)上和法律上都對(duì)安全問(wèn)題提出了更高的要求，與其 他的樹(shù)脂相比，酪醒樹(shù)脂在FST特性和使用溫度方面表現(xiàn)更加優(yōu)異。因此，由酪醒樹(shù)脂和玻 璃纖維制成的酪醒玻璃鋼復(fù)合材料被大量應(yīng)用于汽車、鐵道車輛、軍械、軍用艦只、建筑構(gòu) 件、航天、航空、礦井、隧道等領(lǐng)域。
[0003]近年來(lái)，隨著石化資源短缺問(wèn)題的加劇，W苯酪和甲醒為原料的酪醒樹(shù)脂的成本 逐漸增高，導(dǎo)致市場(chǎng)上酪醒玻璃鋼產(chǎn)品的價(jià)格不斷攀升。生物油中含有大量的酪類物質(zhì)，并 具有原料來(lái)源廣泛，成本低廉，生產(chǎn)周期短等優(yōu)點(diǎn)，可W代替部分苯酪達(dá)到降低酪醒樹(shù)脂基 玻璃鋼材料成本的目的；而且生物油作為綠色化工原料，毒性小于苯酪，可減少酪醒玻璃鋼 材料在加工與使用過(guò)程中對(duì)制造者和使用者的危害，使其變成環(huán)境友好性材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提出一種玻璃纖維增強(qiáng)生物油酪醒樹(shù)脂基復(fù)合材料的制備方法，W生物油酪醒樹(shù)脂作為基體材料、玻璃纖維作為增強(qiáng)材料，通過(guò)模壓成型工藝，制備出滿足 使用要求的材料。
[0005]本發(fā)明提出的玻璃纖維增強(qiáng)生物油酪醒樹(shù)脂基復(fù)合材料的制備方法，包括W下步 驟：
[000引（1)制備生物油酪醒樹(shù)脂，具體步驟如下：
[0007] (1-1)將所用原料中的各組分按W下質(zhì)量份稱重：
[0008]
[0009]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種玻璃纖維增強(qiáng)生物油酚醛樹(shù)脂基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于該方法包括 以下步驟： (1) 制備生物油酚醛樹(shù)脂，具體步驟如下： (1-1)將所用原料中的各組分按以下質(zhì)量份稱重： 苯酚 100份 生物油 25-50份 多聚甲醛 35-70份 質(zhì)量百分?jǐn)?shù)濃度為30%的NaOH溶液 15-30份 (1-2)將按上述比例稱重的生物油經(jīng)過(guò)分離提純?nèi)コs質(zhì)和水溶相后，通過(guò)微波輻射 的方法改善生物油的反應(yīng)活性，微波功率為150-250?，活化時(shí)間20-30分鐘； (1-3)將按上述比例稱重的苯酷、NaOH溶液總重量的70%加入反應(yīng)器中，升溫至 45-50 0C ； (1-4)將按上述比例稱重的多聚甲醛總量的80%在30-45分鐘內(nèi)分批加入到反應(yīng)器 中，并升溫至60-75°C后，加入剩余的NaOH溶液，保溫至多聚甲醛解聚完全，然后在30分鐘 內(nèi)緩慢升溫至80-85°C，繼續(xù)反應(yīng)15-20分鐘； (1-5)將活化后的生物油及剩余的多聚甲醛加入到反應(yīng)器中，升溫至85-95°C，反應(yīng) 20-25分鐘后開(kāi)始取樣測(cè)定粘度，當(dāng)粘度達(dá)到400-750cps時(shí)，迅速降溫冷卻至40°C以下，得 到生物油酚醛樹(shù)脂； (2) 將250-300份的無(wú)堿玻璃纖維在無(wú)水乙醇和偶聯(lián)劑的混合溶液中浸泡25-35分鐘， 取出晾干，并在100-120°C下烘干1-1. 5小時(shí)，得到干燥后的無(wú)堿玻璃纖維，其中混合溶液 內(nèi)無(wú)水乙醇和偶聯(lián)劑的質(zhì)量比為100: (1-1. 5); (3) 將100份上述步驟（1)制備的生物油酚醛樹(shù)脂、5-9份固化劑和0. 5-1. 5份偶聯(lián)劑 混合攪拌，得到樹(shù)脂，將樹(shù)脂噴涂到上述步驟（2)干燥后的無(wú)堿玻璃纖維上，得到噴涂樹(shù)脂 的無(wú)堿玻璃纖維； (4) 將上述步驟（3)的噴涂樹(shù)脂的無(wú)堿玻璃纖維在50-60°C下烘干30-45分鐘，并對(duì)干 燥后的噴涂樹(shù)脂玻璃纖維使用球磨機(jī)研磨，研磨時(shí)間為5-10分鐘，得到研磨后的噴涂樹(shù)脂 玻璃纖維； (5) 將步驟4中研磨后的噴涂樹(shù)脂玻璃纖維鋪裝到模壓成型模具中，使模壓溫度為 90-100°C，模壓壓力2. 5-3. 5MPa，壓制4-7分鐘，得到玻璃纖維增強(qiáng)生物油酚醛樹(shù)脂基復(fù)合 材料。
2. 如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于其中所述的偶聯(lián)劑為KH-550。
3. 如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于其中所述的固化劑為對(duì)甲苯磺酸、磷酸、 濃硫酸和乙醇的混合物，混合質(zhì)量比為：對(duì)甲苯磺酸：磷酸：濃硫酸：乙醇=1: (0. 7-1. 1) :(0· 1-0. 2) : (0· 2-0. 5) 〇
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種玻璃纖維增強(qiáng)生物油酚醛樹(shù)脂基復(fù)合材料的制備方法，屬于生物質(zhì)能源技術(shù)領(lǐng)域。首先制備生物油酚醛樹(shù)脂，將無(wú)堿玻璃纖維在無(wú)水乙醇和偶聯(lián)劑的混合溶液中浸泡厚干燥后，將生物油酚醛樹(shù)脂、固化劑和、偶聯(lián)劑混合攪拌得到樹(shù)脂，將樹(shù)脂噴涂到干燥后的無(wú)堿玻璃纖維上，將該噴涂樹(shù)脂的無(wú)堿玻璃纖維烘干、研磨，將研磨后的噴涂樹(shù)脂玻璃纖維鋪裝到模壓成型模具中，加溫加壓后得到玻璃纖維增強(qiáng)生物油酚醛樹(shù)脂基復(fù)合材料。本發(fā)明制備方法，使用生物油代替部分苯酚，在節(jié)約成本的同時(shí)，又克服了材料加工和使用過(guò)程中由于苯酚揮發(fā)危害人體健康的問(wèn)題，而且簡(jiǎn)化了復(fù)合材料的制備過(guò)程，降低了制備成本。
【IPC分類】C03C25-34, C08L61-14, C08K7-14, C08G8-10, C08J5-08, C08G8-32, C08K9-06
【公開(kāi)號(hào)】CN104725770
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510172413
【發(fā)明人】常建民, 崔勇, 王文亮, 李本, 任學(xué)勇
【申請(qǐng)人】北京林業(yè)大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2015年4月13日