[发明专利]一种改性三聚氰氨甲醛树脂复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种改性三聚氰氨甲醛树脂复合材料及其制备方法，配方包括：三聚氰氨、甲醛溶液、碳化硅、玻璃布、石棉、聚乙二醇、氢氧化钠、氨基脲、偶联剂、固化剂、着色剂和消泡剂；该发明通过改性提高了复合材料的韧性和塑性，增强了复合材料的冲击剪切强度，避免了使用过程中复合材料受冲击剪切应力断裂的问题，消除了复合材料的安全隐患，提高了复合材料制件的工作可靠性，通过消醛降低了复合材料中游离甲醛的残留量，减少了复合材料的甲醛挥发量，避免复合材料对人、动物和环境造成危害，对制备过程中挥发出的游离甲醛进行处理，从而避免了甲醛气体对工作人员的影响，提高了复合材料的制备效率，维护了人员的身体健康。

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，具体为一种改性三聚氰氨甲醛树脂复合材料及其制备方法。

背景技术

三聚氰氨甲醛树脂复合材料，是以三聚氰胺甲醛树脂为基体，以短切玻璃纤维、玻璃布及石棉等填料为增强体，制成的一种复合材料。三聚氰氨甲醛树脂复合材料主要用于制作高性能电工绝缘制品和耐电弧制件，如防爆电器配件、电动工具绝缘部件等，也用于制作耐热、耐水生活日用品，如餐具等，是一种应用广泛的新型材料。

然而，传统的三聚氰氨甲醛树脂复合材料大多存在以下问题：其一，未对复合材料中残留的游离甲醛进行清除，而甲醛活性较高，极易扩散到空气中，不可避免的会对人、动物和环境造成一定危害；其二，复合材料的韧性和塑性不足，冲击剪切强度差，使用过程中易受冲击剪切应力而出现断裂问题，存在一定的安全隐患，影响了复合材料制件的工作可靠性；其三，未对制备过程中挥发出的游离甲醛进行处理，导致工作人员吸入甲醛气体后身体出现不适，不仅影响了复合材料的制备效率，也损害了人员的身体健康。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改性三聚氰氨甲醛树脂复合材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种改性三聚氰氨甲醛树脂复合材料，配方包括：三聚氰氨、甲醛溶液、碳化硅、玻璃布、石棉、聚乙二醇、氢氧化钠、氨基脲、偶联剂、固化剂、着色剂和消泡剂，各组分的重量份数分别是：75～85份的三聚氰氨、40～50份的甲醛溶液、24～28份的碳化硅、22～24份的玻璃布、22～24份的石棉、20～26份的聚乙二醇、10～14份的氢氧化钠、8～12份的氨基脲、4～6份的偶联剂、3～7份的固化剂、2～6份的着色剂和1～3份的消泡剂。

一种改性三聚氰氨甲醛树脂复合材料的制备方法，包括以下步骤，步骤一，选材；步骤二，改性；步骤三，消醛；步骤四，减压；步骤五，浸渍；步骤六，干燥；步骤七，球磨；

其中在上述步骤一中，按照各组分的重量份数分别选取75～85份的三聚氰氨、40～50份的甲醛溶液、24～28份的碳化硅、22～24份的玻璃布、22～24份的石棉、20～26份的聚乙二醇、10～14份的氢氧化钠、8～12份的氨基脲、4～6份的偶联剂、3～7份的固化剂、2～6份的着色剂和1～3份的消泡剂；

其中在上述步骤二中，将步骤一中选好的甲醛溶液倒入反应釜中，并缓慢加入步骤一中选好的氢氧化钠，搅拌后调节pH值为8.1～8.5，再缓慢加入步骤一中选好的三聚氰氨，加热搅拌，接着加入步骤一中选好的聚乙二醇，降温搅拌后保温，使甲醛溶液、三聚氰氨和聚乙二醇充分反应，得到透明无沉淀的改性三聚氰氨甲醛树脂液；

其中在上述步骤三中，将步骤二中选好的氨基脲缓慢倒入反应釜中，降温搅拌后保温，使氨基脲与步骤二中得到的改性三聚氰氨甲醛树脂液内的游离甲醛充分反应，得到消醛三聚氰氨甲醛树脂液；

其中在上述步骤四中，将步骤三中得到的消醛三聚氰氨甲醛树脂液泵入减压蒸馏塔的塔釜中，抽真空后加热，并将冷凝水通入泵入减压蒸馏塔的塔顶中，使消醛三聚氰氨甲醛树脂液经蒸馏后排出游离甲醛及其他未反应物，得到洁净三聚氰氨甲醛树脂液；

其中在上述步骤五中，将步骤四中得到的洁净三聚氰氨甲醛树脂液泵入真空浸渍机中，并将步骤一中选好的碳化硅、玻璃布和石棉浸渍在洁净三聚氰氨甲醛树脂液中，再加入步骤一中选好的偶联剂、固化剂、着色剂和消泡剂，抽真空后浸泡，得到胶料；