[发明专利]一种无卤阻燃树脂基体夹层结构体及其制备方法

说明书

技术领域

 本发明涉及一种无卤阻燃树脂基体夹层结构体及其制备方法。

背景技术

在碳纤维复合材料市场的大环境下，与碳纤维复合材料结合的树脂基体80%份额为环氧树脂，剩下20%份额的树脂基体为酚醛树脂，不饱和树脂以及部分热塑性树脂。但是与环氧树脂相比，酚醛树脂硬度高，是脆性材料，同时无法干法制备碳纤维预浸料，只能湿法制备，这样就存在严重的恶劣的工作环境及产生环保问题。不饱和树脂与环氧树脂相比成本低廉很多，但是其强度及环境问题也是很差，目前基本应用在价格低廉的玻璃钢行业。热塑性树脂与碳纤维的结合技术还不够成熟，还在实验室研发阶段，大批量生产还未能实现。

因此，环氧树脂在碳纤维复合材料应用中具备干法制作速度快，批量大，成型工艺可控，强度高，韧性好，性能可灵活调节，价格相对低廉，工作环境相对干净，环保等优势。

专利号为200580029564.7公开了一种夹层结构体，该夹层结构体（Ⅲ）由芯材（Ⅰ）和配置在该芯材（Ⅰ）两面的、由连续强化纤维（A）和基体树脂（B）构成的纤维强化材料（Ⅱ）构成，其中所述芯材（Ⅰ）具有空隙。所述空隙通过发泡体的气泡形成，或芯材由不连续强化纤维和热塑性树脂构成，所述空隙由在该强化纤维的长丝之间相互交叉处形成的空隙形成。该专利是采用普通的树脂成型成夹层结构体的碳纤维复合材料板材，是目前市场上的普通制造方案，但是也存在成型周期长，生产自动化程度低，易燃等问题。

一般解决树脂无卤阻燃的问题的常规做法是在树脂中添加无卤阻燃剂，比如氢氧化铝粉末，但是常规无卤阻燃剂与树脂不相溶，从而大大增加树脂的粘度，影响树脂的流动性和降低环氧树脂的强度，即使是做到常规无卤阻燃剂与树脂相溶也会大大降低碳纤维复合材料的强度问题以及在成型过程中析出影响产品表面。

发明内容

为了克服现有市场上的碳纤维复合材料应用在3C行业领域中所遇到的无卤阻燃等缺陷，本发明的一个目的在于提供一种满足无卤阻燃特性、耐候性强、抗紫外线照射能力强、重量轻、薄壁、高刚性的无卤阻燃树脂基体夹层结构体。

本发明的另一目的是提供上述无卤阻燃树脂基体夹层结构体的制备方法；

本发明的再一目的是提供上述无卤阻燃树脂基体夹层结构体的用途。

本发明是通过如下技术方案来实现的：

一种无卤阻燃树脂基体夹层结构体，所述无卤阻燃树脂基体夹层结构体是由芯材（Ⅰ）及配置在该芯材（Ⅰ）上表面和/或下表面的树脂基体纤维增强体材料（Ⅱ）构成的无卤阻燃树脂基体夹层结构体（Ⅲ），所述芯材（Ⅰ）由有空隙的材料构成；所述芯材（Ⅰ）的比重为0.03~2.0，厚度为0.1~5.0mm。

所述芯材（Ⅰ）为发泡体，所述发泡体弹性模量根据ASTM D 638 测试为10~1000MPa，剪切模量根据ASTM D 638 测试为10~150MPa；所述发泡体比重为0.03~1.0，优选为0.08~0.8，更优选为0.1~0.6。

所述发泡体选自PMI结构泡沫、CPMI结构泡沫、SAN结构泡沫、PP结构泡沫、PES结构泡沫、PU结构泡沫、PET结构泡沫、酚醛结构泡沫、三聚氰胺结构泡沫的一种或几种。

一种无卤阻燃树脂基体夹层结构体，所述无卤阻燃树脂基体夹层结构体是由芯材（Ⅰ）及配置在该芯材（Ⅰ）上表面和/或下表面的树脂基体纤维增强体材料（Ⅱ）构成的无卤阻燃树脂基体夹层结构体（Ⅲ），所述芯材（Ⅰ）由改性的热塑性树脂基体纤维增强体材料构成，所述热塑性树脂基体和长纤维之间通过纤维浸润树脂交叉形成空隙结构，所述纤维浸润树脂长度在10nm以上；所述芯材（Ⅰ）的比重为0.1~2.0，优选为0.1~1.0，更优选为0.2~0.6。

所述树脂基体纤维增强体材料（Ⅱ）由热固性树脂基体纤维增强体材料构成；所述热固性树脂基体为无卤阻燃的热固性树脂，阻燃等级达到UL-94 V1级以上；所述纤维增强体材料选自连续的碳纤维材料、玻璃纤维材料、芳纶纤维材料、玄武岩纤维材料的一种或几种。