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適用于飛機火車天花板、行李艙和側壁板的新材料
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作者:pro10845f02
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發布時間: 2014-08-29
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一種高韌性阻燃酚醛預浸料復合材料及其制備方法和用途 航天材料及工藝研究所;中國運載火箭技術研究院
酚醛/玻纖及酚醛/碳纖預浸料復合材料具有良好的工藝性能、優異的阻燃性能和突出的性價比，目前已經在航空航天、交通運輸和電氣絕緣等領域得到廣泛應用，尤其在提高飛機、船舶和電子電器等產品的防火安全性方面發揮了重要作用。例如，Cytec公司的Cycom新技術2265和Cycom新技術2290等牌號酚醛預浸料復合材料已經成為制造空客及波音飛機天花板、行李箱、壁板等內飾結構部件的主體材料，3240環氧酚醛玻璃布預浸料復合材料是國際上制備F級絕緣層合板的主要選擇。
酚醛樹脂固化物特有的高交聯度結構使其具有優異的本征阻燃特性，無須添加任何阻燃劑即可達到V-O級(UL-94標準)，燃燒過程中樹脂碳化保留率非常高，煙霧和毒性氣體的釋放量很小。然而另一方面，高交聯密度的化學結構也使得酚醛樹脂固化物的收縮率和脆性非常大，由其制備的預浸料復合材料耐沖擊性能很低，力學性能欠佳，無法滿足航空航天、交通運輸和電氣絕緣等領域所提出的力學性能要求。
近年來，針對酚醛樹脂的增韌改性研究非常多，如Cytec公司采用熱塑性聚合物對Cycom新技術2265和Cycom新技術2290等牌號酚醛預浸料復合材料進行增韌改性，Lewcott公司采用液體丁氰橡膠對酚醛預浸料復合材料進行增韌改性。國內關于酚醛樹脂的增韌改性研究大多集中在后期配方階段，尚未針對阻燃酚醛預浸料復合材料在飛機及電子絕緣器件上的具體應用開展酚醛樹脂分子結構設計及合成技術、增韌復配技術、預浸料制備技術以及復合材料全面性能等系統性研究，導致現有酚醛預浸料復合材料大多存在鋪覆工藝性差、耐沖擊性能低、或者由于增韌劑的引入導致阻燃性能明顯下降等缺點。
據恒志信網消息:為了克服現有產品存在不足，國內最新研制成功一種高韌性阻燃酚醛預浸料復合材料，該復合材料具有高韌性、高阻燃性以及良好的鋪覆工藝性、在飛機、船舶及高鐵等領域具有重要的推廣應用前景
選用以合適醛酚比制備的酚醛樹脂為主基體，通過引入適量的增韌劑和溴銻系阻燃劑，同時在適合的工藝條件下能夠制備出一種兼具良好工藝性、高韌性、高阻燃、低煙毒性能的酚醛復合材料。新技術與現有技術相比具有如下有益效果:
1、新技術選擇合成酚醛樹脂的關鍵工藝參數——原材料醛和酚的配比，通過適當提高酚醛樹脂預聚體的羥甲基含量，一方面顯著提高了酚醛樹脂預聚體在較低溫度下的固化反應活性，實現了酚醛預浸料復合材料中溫固化；另一方面中溫固化后的酚醛復合材料中含有大量柔性-CH2-O-CH2-鏈接，使復合材料的韌性明顯提高；
2、新技術在合成酚醛樹脂的基礎上通過引入熱塑性聚合物和橡膠類增韌劑，大大提高了酚醛預浸料復合材料的韌性，同時通過引入溴/銻系阻燃劑彌補了由于增韌劑加入而引起的阻燃性能下降缺點，使酚醛預浸料復合材料保持了良好的阻燃性能；
3、新技術通過調控和優化預浸料的制備工藝對預浸料的固化程度和揮發份含量進行控制，實現了所制備酚醛預浸料室溫下手感柔軟，粘性適中，具有良好的鋪覆工藝性倉泛;
4、新技術酚醛復合材料是針對航空、船舶及高鐵等領域的具體應用要求設計的，可以大批量制備，特別適用于飛機天花板、行李艙和側壁板、船舶壁板和櫥柜、以及高速列車天花板和側壁板等內裝飾部件，具有非常廣的應用范圍。
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