[发明专利]一种不饱和聚酯树脂复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合材料，尤其是涉及一种以不饱和聚酯树脂和增强纤维为主要原料的替木材料及其制备方法。

背景技术

家具的传统原材料主要为木材，如紫檀、红木、黄花梨、鸡翅木、楠木、樟木、胡桃木、榆木、柳木等，随着森林资源的日益匮乏，木材行业中使用新材料，特别是塑性替代材料，已成时代的需要。随着现代材料合成制备技术和检测技术的飞速发展，越来越多的新功能型材料被研发出来，并成功地应用于各个领域。在众多新功能型材料中，不饱和聚酯树脂(Unsaturated Polyester Resin)是综合性能优良，获得广泛应用的主要品种之一。

不饱和聚酯树脂具有相对密度小、拉伸强度大、刚性好、富有回弹性、可弯曲、耐候性优良等优点；既可单独使用，又可填充增强剂或填料加工成各种制品，还可着各种颜色；既可在常温下使用，又可在高温下使用，用途广泛。且随着各种成型加工方法的日益开发，其已在工业、建筑、交通等部门获得越来越广泛的应用。而绿色环保，有利于身体健康，能够节约森林资源等要求促使了许多研究者结合不饱和聚酯树脂的特点开发综合性能优异的替木材料，使其成功地应用于各个行业，成为复合材料研发的一个主要方向。金晟(中国专利，CN101481951A，一种耐磨树脂地板)发明了一种耐磨树脂地板，以不饱和树脂为主要原料，加入安定剂、增韧剂、增塑剂、着色剂、阻燃剂等助剂。其中助剂SiC具有高耐磨性，它增加地板耐磨度，树脂地板降低维护费，清洁起来省时省力，而且树脂地板具有光泽度好、强度高、重量轻、耐磨性能好等特点。沈双平(中国专利，CN201099025Y，高分子晶玉装饰板)公开了一种高分子晶玉装饰板。饰板为多层结构，包括基材层、不饱和树脂夹层、花纹图案材料层及不饱和树脂表层，上述各层从下至上依次复合在一起。梁平辉(中国专利，CN101050295A，一种不饱和树脂组合物，及其制备方法和使用方法)提供了一种不饱和树脂组合物，其以不饱和树脂、颜料、填料、过氧化物引发剂及其他助剂为主要成分，主要作为铁路板式无碴轨道凸形挡台的填充材料。具有良好施工工艺性，固化后的树脂对水泥粘结良好。张杰(张杰，沙狐球桌面用不饱和树脂研究[J]，玻璃钢/复合材料，2003(02))通过对不饱和树脂的结构设计和固化体系的调整，研制出新型不饱和树脂，其性能优良，可应用于沙狐球桌面。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种以不饱和聚酯树脂为主要原料，经过阻燃改性、增强改性的综合性能优异的不饱和聚酯树脂复合材料及其制备方法，该复合材料可作为替木材料，广泛应用于家具、玩具、汽车模型等多个领域，是一种新型的环保替木材料。

所述不饱和聚酯树脂复合材料的组分及按质量份数的配比如下：不饱和聚酯树脂100份、增强纤维3～25份、稀释剂10～100份、阻燃剂5～30份、催化剂0～3份、引发剂0.3～5份、低收缩剂5～15份、填料5～60份、偶联剂1～25份、抗氧剂0.5～3份、消泡剂0.3～3份。

所述增强纤维可选自玻璃纤维、尼龙纤维、聚丙烯纤维、凯夫拉(Kevlar)纤维、聚酯纤维、碳纤维等中的一种，所述增强纤维的长度最好≤50mm。

所述稀释剂可包括活性稀释剂和非活性稀释剂，其中活性稀释剂可选自低粘度丙烯酸酯、苯二甲酸烯丙酯、乙烯基单体等中的一种，优选二元醇丙烯酸酯、多元醇丙烯酸酯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、二乙烯基苯等中的一种；非活性稀释剂可选自苯二甲酸醋或丙酮等。

所述阻燃剂可选自无机磷类阻燃剂、有机磷阻燃剂、含氮阻燃剂、膨胀型阻燃剂等中的一种。

所述无机磷类阻燃剂可选自磷酸盐、磷酰胺、磷-氨基化合物等中的一种，优选六偏磷酸钠、聚磷酸铵(APP)、磷酸二氢铵、六甲基磷酰三胺等中的一种。

所述有机磷阻燃剂可选自磷酸酯、亚磷酸酯、膦酸酯、有机磷盐、氧化磷等中的一种，优选磷酸二苯二甲苯酯、亚磷酸三壬苯酯、三异丙基磷酸酯、膦酸三甲脂、甲基膦酸二甲酯、三羟丙基氧化膦、聚醚多元醇亚磷酸酯等中的一种。

所述含氮阻燃剂可选自双氰胺、蜜胺、蜜胺盐、蜜胺胍盐等中的一种，优选三聚氰胺、三聚氰胺氰尿酸、三聚氰胺磷酸酯等中的一种。

所述膨胀型阻燃剂可选自氯化石蜡、季戊四醇、磷酸、三(新戊二醇磷酸酯-P-亚甲基)胺等中的一种。

所述催化剂可选自叔胺或有机金属盐等，所述叔胺可选自三乙胺或N，N-二甲基苯胺等；所述有机金属盐可选自环烷酸(辛酸)钴、环烷酸(辛酸)铅、环烷酸(辛酸)锌等中的一种。