[发明专利]纤维定型剂及其制备方法和纤维复合材料

说明书

本发明涉及纤维定型剂，具体涉及纤维定型剂及其制备方法和纤维复合材料。该定型剂含有带碳碳双键侧链的聚氨酯材料和引发剂，其中，所述带碳碳双键侧链的聚氨酯材料由以下方法制得，该方法包括：(1)在聚氨酯催化剂存在下，将丙烯酸羟烷基酯类单体和二异氰酸酯进行加成反应；(2)在聚氨酯催化剂存在下，将所述加成反应的产物与含端羟基聚合物进行聚合反应，从而制得带碳碳双键侧链的聚氨酯材料。本发明的纤维定型剂不含有任何挥发分，且用于形成纤维复合材料能够提供较高的粘结能力。

技术领域

本发明涉及纤维定型剂，具体涉及纤维定型剂及其制备方法和纤维复合材料。

背景技术

纤维定型剂，即具有较高的粘度，但是又没有完全固化的材料，主要用于对各种纤维进行预定型，防止其纹路变形纤维紊乱等问题，在进行后处理之后彻底交联固化。现有技术中最为常见的就是预浸料，即将双组份的环氧树脂和固化剂以及其他组分的混合物。通常，将预浸料通过涂覆使其均匀地分布在纤维的表面，从而防止纤维在后续加工中出现变形等状况，同时又可以改变产品的形状，这种预浸料在高温下能较快反应固化，从而获得各种形状的含纤维材料的产品。

这类产品存在以下几大缺点：预浸料的配方中是使用粘度很大的树脂作为主体，所以需要有机溶剂来对各个组分进行分散，这样会对环境造成极大污染，并且最终的产品可能会因为溶剂挥发不完全，表面出现针孔，大大降低产品良率。为了克服这些缺陷，部分厂家选择使用水性材料代替预浸料的树脂，用水来取代有机溶剂的位置，但是这样的水性定型剂固含量很低，产品粘度不够大，并且使用过程中水会挥发，依然不能在密闭空间中使用，对产品的后加工限制很大。由于这两种材料都是双组分的，加入了固化剂之后会自行反应固化，即使在低温条件下也不能储存太长时间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以不含有任何挥发分且粘结能力较高的纤维定型剂及其制备方法和纤维复合材料。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种纤维定型剂，该定型剂含有带有碳碳双键的聚氨酯材料和引发剂，其中，所述带有碳碳双键的聚氨酯材料由以下方法制得，该方法包括：

(1)在聚氨酯催化剂存在下，将丙烯酸羟烷基酯类单体和二异氰酸酯进行加成反应；

(2)在聚氨酯催化剂存在下，将所述加成反应的产物与含端羟基聚合物进行聚合反应，从而制得带有碳碳双键的聚氨酯材料；

其中，所述二异氰酸酯选自亚烷基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基烷烃二异氰酸酯、烷基苯二异氰酸酯和萘二异氰酸酯中的至少一种。

本发明第二方面提供一种纤维定型剂的制备方法，该方法包括：

(1)在聚氨酯催化剂存在下，将丙烯酸羟烷基酯类单体和二异氰酸酯进行加成反应；

(2)在聚氨酯催化剂存在下，将所述加成反应的产物与含端羟基聚合物进行聚合反应；

(3)将聚合反应的产物与引发剂进行混合；

所述二异氰酸酯选自亚烷基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基烷烃二异氰酸酯、烷基苯二异氰酸酯和萘二异氰酸酯中的至少一种。

本发明的第三方面提供一种纤维复合材料，其中，该纤维复合材料由纤维通过上述纤维定型剂或者上述方法制得的纤维定型剂的加热固化进行粘结而得。

本发明的纤维定型剂不含有任何挥发分，且用于形成纤维复合材料能够提供较高的粘结能力。

具体实施方式

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。