一种耐腐蚀高柔韧性改性糠醛丙酮树脂材料的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及糠醛丙酮树脂材料技术领域，尤其涉及一种耐腐蚀高柔韧性改性糠醛丙酮树脂材料的制备方法。
【背景技术】
[0002]糠醛丙酮树脂是一种呋喃树脂，与许多热塑性和热固性树脂有很好的混容性能，因此可与环氧树脂或酚醛树脂混合来加以改性，改性后，糠醛丙酮树脂材料能够具备耐酸碱、耐有机溶剂侵蚀，耐候性强等优点，而且糠醛丙酮树脂来源广泛、生产工艺简单、成本低廉，在电缆生产工业中主要用来制作各种耐腐蚀、高温材料，然而，糠醛丙酮树脂制备过程中，脆性大、粘结性差以及工艺稳定性差。
【发明内容】
[0003]基于【背景技术】存在的技术问题，本发明提出了一种耐腐蚀高柔韧性改性糠醛丙酮树脂材料的制备方法，本发明工艺稳定，制备出的改性糠醛丙酮树脂材料耐腐蚀性能好、柔韧性高、抗冲击能力强、耐候性好，能够满足电缆生产工业需求。
[0004]本发明提出的一种耐腐蚀高柔韧性改性糠醛丙酮树脂材料的制备方法，包括以下步骤:
[0005]S1、按重量份将8-12份碳纤维、10-13份硼酸、22-26份质量分数为55_58wt%的硝酸放入第一反应容器超声处理30-33min得到物料A，超声处理的频率为40_45KHz，超声处理的功率为1400-1600W，将物料A取出干燥，干燥的温度为66-70°C，然后放入第二反应容器中，将第二反应容器充满氮气后，按5-7°C /min的升温速度升高第二反应容器及其内容物温度至780-820°C，保温2-2.5h得到BN增强碳纤维；
[0006]S2、按重量份将1-1.3份单烷氧基型钛酸酯偶联剂、4-7份纳米纤维素晶须加入12-15份BN增强碳纤维中搅拌均匀，再加入36-40份糠醛丙酮树脂、20-23份环氧树脂、16-19份酚醛树脂，升温至122-125°C，搅拌均匀，再加入10-15份水镁石粉、5_7份硅酸铝、0.8-1.2份硫磺粉、2.8-3.1份促进剂AA、2-2.3份促进剂MZ、1.1-1.4份增塑剂DCHP、8-12份石油磺酸苯酯、0.5-1.5份N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺、1.6-1.9份抗氧剂DLTP、
1.1-1.3份防老剂4020搅拌均匀后得到混合物料；将混合物料移至双螺杆挤出机，熔融挤出后得到耐腐蚀高柔韧性改性糠醛丙酮树脂材料，双螺杆挤出机挤出区温度分别为:
124-1280C、130-134°C、141-145 V、153-158 V、160-165 V，机头温度为 170-178 V，双螺杆挤出机转速为260-280rpm。
[0007]优选地，SI中，碳纤维为弹性模量为240_260GPa的聚丙烯腈基碳纤维。
[0008]优选地，SI中，按重量份将9-10份碳纤维、11-12份硼酸、23-25份质量分数为56-57wt %的硝酸放入第一反应容器超声处理31-32min得到物料A，超声处理的频率为42-44KHZ，超声处理的功率为1460-1580W，将物料A取出干燥，干燥的温度为67_68°C，然后放入第二反应容器中，将第二反应容器充满氮气后，按5.5-60C /min的升温速度升高第二反应容器及其内容物温度至790-810°C，保温2.2-2.4h得到BN增强碳纤维。
[0009]优选地，S2中，糠醛丙酮树脂、环氧树脂、酚醛树脂、BN增强碳纤维的重量比为37-38:21-22:17-18:13_14。
[0010]优选地，S2中，按重量份将1.1-1.2份单烷氧基型钛酸酯偶联剂、5-6份纳米纤维素晶须加入13-14份BN增强碳纤维中搅拌均匀，再加入37-38份糠醛丙酮树脂、21-22份环氧树脂、17-18份酚醛树脂，升温至123-124?，搅拌均匀，再加入12-14份水镁石粉、5.5-6份硅酸铝、0.9-1份硫磺粉、2.9-3份促进剂AA、2.1-2.2份促进剂MZ、1.2-1.3份增塑剂DCHP、9-11份石油磺酸苯酯、0.8-1.2份N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺、1.7-1.8份抗氧剂DLTPU.2-1.3份防老剂4020搅拌均匀后得到混合物料；将混合物料移至双螺杆挤出机，熔融挤出后得到耐腐蚀高柔韧性改性糠醛丙酮树脂材料，双螺杆挤出机挤出区温度分别为:
125-1260C、132-133°C、143-144°C、155-156 V、162-164°C，机头温度为 174-176 V，双螺杆挤出机转速为265-270rpm。
[0011]本发明采用环氧树脂、酚醛树脂、与糠醛丙酮树脂混合使用，大大提高了本发明的耐腐蚀性能、柔韧性和抗冲击能力，同时也提高了本发明实施过程中的稳定性，而BN增强碳纤维是碳纤维经BN化合物涂覆增强得到的，碳纤维具有强度高、耐腐蚀、柔韧性好、模量高且具有抗拉力强、力学性能优异等特点，然而其容易被氧化且具有一定的导电性，制备过程中，硼酸、特定浓度的硝酸经超声处理后，能够牢固地附着在碳纤维表面，再通过氮气保护下的高温处理反应生成BN涂层，从而在碳纤维表面制得了具有极好绝缘性的BN涂层，而BN涂层能够与碳纤维极好的相容，又大大提高了碳纤维的抗氧化性、柔韧性，从而大大提高了本发明的韧性、抗冲击、耐撕裂耐磨性能；纳米纤维素晶须、水镁石粉、硅酸铝作为补强填充剂添加，一方面提高了本发明的耐腐蚀性能和强度，另一方面降低了本发明的成本、提高本发明实施过程中的稳定性；增塑剂DCHP、石油磺酸苯酯作为主辅增塑剂的添加，能够提高本发明的可塑性、加快本发明塑化效率，提高本发明的可控性；同时添加的硫磺粉、促进剂AA、促进剂MZ能够使本发明中添加的橡胶物料迅速硫化并与其他物料交联混合，促进形成“网状结构”的，从而增强本发明的弹性和强度，进一步提高了本发明的柔韧性和耐候性、耐腐蚀性能；单烷氧基型钛酸酯偶联剂的添加，具有很大的灵活性和多功能性，能够利用其含有的六个功能区，既是偶联剂，也可以是分散剂、湿润剂、粘合剂、交联剂、催化剂等，能与增塑剂DCHP、石油磺酸苯酯混合使用，使单烷氧基型钛酸酯偶联剂可以在后续加工过程中均匀的包覆在填充上述添加的补强填充剂上，使补强填充剂均匀地分布在本发明中，大大提高了本发明的强度、耐腐蚀性能和抗撕裂能力，同时，也增强了本发明的可塑能力和韧性；N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺作为防焦剂使用，能够控制本发明实施过程中的进程，防止出现“焦烧现象”;抗氧剂DLTP、防老剂4020能够提高本发明的抗氧化、抗老化性能，延长本发明制备的改性糠醛丙酮树脂材料的使用寿命。
【具体实施方式】
[0012]下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
[0013]实施例1
[0014]本发明提出的一种耐腐蚀高柔韧性改性糠醛丙酮树脂材料的制备方法，包括以下步骤:
[0015]S1、按重量份将12份碳纤维、10份硼酸、26份质量分数为55?1:%的硝酸放入第一反应容器超声处理33min得到物料A，超声处理的频率为40KHz，超声处理的功率为1600W，将物料A取出干燥，干燥的温度为66°C，然后放入第二反应容器中，将第二反应容器充满氮气后，按7°C /min的升温速度升高第二反应容器及其内容物温度至780°C，保温2.5h得到BN增强碳纤维；其中，碳纤维为弹性模量为240GPa的聚丙烯腈基碳纤维；
[0016]S2、按重量份将1.3份单烷氧基型钛酸酯偶联剂、4份纳米纤维素晶须加入15份BN增强碳纤维中搅拌均匀，再加入36份糠醛丙酮树脂、23份环氧树脂、16份酚醛树脂，升温至125°C，搅拌均匀，再加入10份水镁石粉、7份硅酸铝、0.8份硫磺粉、3.1份促进剂AA、2份促进剂MZ、1.4份增塑剂DCHP、8份石油磺酸苯酯、1.5份N-环己基硫代邻苯二甲酰亚胺、1.6份抗氧剂DLTP、1.3份防老剂4020搅拌均匀后得到混合物料；将混合物料移至双螺杆挤出机，熔融挤出后得到耐腐蚀高柔韧性改性糠醛丙酮树脂材料，双螺杆挤出机挤出区温度分别为:124°C、134°C、141 °C、158 °C、160°C，机头温度为178 °C，双螺杆挤出机转速为260rpmo
[0017]实施例2
[0018]本发明提出的一种耐腐蚀高柔韧性改性糠醛丙酮树脂材料的制备方法，包括以下步骤:
[0019]S1、按重量份将8份碳纤维、13份硼酸、22份质量分数为58wt %的硝酸放入第一反应容器超声处理30min得到物料A，超声处理的频率为45KHz，超声处理的功率为1400W，将物料A取出干燥，干燥的温度为70°C，然后放入第二反应容器中，将第二反应容器充满氮气后，按5°C /min的升温速度升高第二反应容器及其内容物温度至820°C，保温2h得到BN增强碳纤维；其中，碳纤维为弹性模量为260GPa的聚丙烯腈基碳纤维；
[0020]S2、按重量份将I份单烷氧基型钛酸酯偶联剂、7份纳米纤维素晶须加入12份BN增强碳纤维中搅拌均匀，再加入40份糠醛丙酮树脂、20份环氧树脂、19份酚醛树脂，升温至1