本发明涉及复合材料制备领域，尤其涉及一种自粘型无卤阻燃环氧预浸料复合材料及其制备方法。
背景技术：
环氧/玻纤及环氧/碳纤复合材料比强度和比模量高，工艺性良好且成本相对低廉，目前已广泛应用于航空航天、能源交通和电气绝缘等领域，为飞行器部件的轻质化、工程领域的多选择性和电气设备的高可靠性作出了重要贡献。例如，Hexcel公司F155、M26T、M76等牌号环氧/玻纤及环氧/碳纤复合材料在波音和空客飞机雷达罩及地板部件中得到大量应用；FR-4型环氧/玻纤复合材料在高性能电子积层板中得到批量应用；SynoliteTM1790-G-3等牌号环氧/玻纤复合材料已成为制造大型风机叶片的关键材料。但是，普通环氧树脂韧性差且易燃，由其制备的复合材料力学性能欠佳且不具有阻燃性能，无法满足航空航天等领域提出的高强高韧及高防火安全性要求。
众所周知，传统的预浸料与蜂窝芯复合的夹芯结构是通过使用薄膜状的粘合剂将两者粘接而成，从蜂窝芯的轻量化和降低成型成本的角度考虑，上述方法并无优势。因此有人通过使预浸料中使用的树脂具有与粘合剂同等的特性、无需为了粘合预浸料与蜂窝芯而使用胶膜即可以成型成蜂窝夹层面板进行了研究。例如参考专利1(日本特开2001-31838号公报)所述：预先用聚异氰酸酯化合物与环氧树脂反应，适当提高树脂粘度，由此使成型后的倒角(预浸料树脂的一部分流动，在含有预浸料的面板与蜂窝之间形成的树脂固化物)形成良好的形状，从而使蜂窝夹层面板具有良好的机械物性。参考专利2(201210211454.4)和参考专利3(201410417148.5)公开的方案中是采用加入适量增韧剂来提高预浸料的自粘性，但这两份专利的方案中所用阻燃剂全部是溴/锑阻燃体系，用量大，燃烧过程中容易产生大量的烟和毒气，防火防毒安全性较差。同时所述预浸料采用的溶剂法加工制得，溶剂法对环境污染较大，同时溶剂的挥发和回收造成很大能耗。
技术实现要素：
基于现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种自粘型无卤阻燃环氧预浸料复合材料及其制备方法，其具有良好的自粘性、韧性、抗疲劳性和铺覆工艺性能，可实现与蜂窝和泡沫结构芯材的自粘，具有优异的阻燃效果，还能有效的避免含卤素环氧树脂的使用造成的毒气释放的问题。本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明实施例提供一种自粘型无卤阻燃环氧预浸料复合材料，该复合材料是由按质量百分比为30～70％的预浸料用环氧树脂基体加工成的胶膜与30～70％纤维增强材料用热熔法复合成的复合材料；
所述预浸料用环氧树脂基体由A组份与B组份按质量比为100:30～100:60组成；其中，所述A组份包括：20～50质量份双酚A型环氧树脂、5～10质量份多官能团环氧树脂、10～30质量份含磷环氧树脂和8～25质量份橡胶类增韧剂；B组份包括：10～30质量份双酚A型环氧树脂、3～10质量份固化剂、3～10质量份固化促进剂、20～50质量份复合阻燃剂。
本发明实施例还提供一种自粘型无卤阻燃环氧预浸料复合材料的制备方法，用于制备本发明所述的复合材料，包括：
步骤1：制备预浸料用环氧树脂基体，按预浸料用环氧树脂基体的A、B组份的配方取各原料；
步骤11：制备A组份：在反应釜内依次加入A组份原料的20～50质量份双酚A型环氧树脂、5～10质量份多官能团环氧树脂、10～30质量份含磷环氧树脂和8～25质量份增韧剂，然后在120～200℃下充分预聚50～120min，制得A组份；
步骤12：制备B组份：用高速分散机将B组份原料的10～30质量份双酚A型环氧树脂、3～10质量份双氰胺固化剂、3～10质量份固化促进剂、20～50质量份复合阻燃剂充分混合后在三辊研磨机中研磨2～5遍，制得B组份；
步骤13：制备预浸料用环氧树脂基体：将上述制得的A组份和B组份预热后加入到捏合机内，温度控制为60～100℃，充分混匀后即得到预浸料用环氧树脂基体；
步骤2：制备复合材料：按质量百分比，上述制得的预浸料用环氧树脂基体为30～70％，纤维增强材料为30～70％，将所述预浸料用环氧树脂基体通过涂膜机加工成胶膜，然后，将所述胶膜和纤维增强材料采用热熔法复合成复合材料即为自粘型无卤阻燃环氧预浸料复合材料。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的复合材料，通过环氧配方的调整，A组份中采用双酚A型环氧树脂、多官能团环氧树脂和含磷环氧树脂组合使用，加入适量的增韧剂，对树脂基体的粘度进行了调整，同时增强了树脂的韧性，具有优异的铺覆工艺性，从而实现了预浸料与蜂窝芯的自粘接。B组份中采用由聚磷酸铵阻燃剂、钼系复合抑烟剂和无毒阻燃成炭剂组成的新型复合阻燃剂，有效的避免了含卤素环氧树脂的使用，因此燃烧过程中不会存在卤素毒气释放；同时通过添加抑烟剂和沉碳剂，很好的降低了烟密度，提高了氧指数和防火安全性系数。该自粘型无卤阻燃环氧复合材料具有优异的力学性能，拉伸强度≥600MPa，滚筒剥离强度≥30(N.mm)/mm，60秒垂直燃烧长度≤20mm，烟密度≤150，氧指数≥32。在大型飞机、船舶及高铁等领域具有重要的推广应用前景，特别适合于飞机天花板、行李舱和侧壁板、船舶壁板和橱柜、以及高铁天花板、门板和侧壁板等内装饰部件。
具体实施方式
下面结合本发明的具体内容，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
本发明实施例提供一种自粘型无卤阻燃环氧预浸料复合材料，该复合材料是由按质量百分比为30～70％的预浸料用环氧树脂基体加工成的胶膜与30～70％纤维增强材料用热熔法复合成的复合材料；
所述预浸料用环氧树脂基体由A组份与B组份按质量比为100:30～100:70组成(优选的，A组份与B组份按质量比为100:35～100:60)；其中，所述A组份包括：20～50质量份双酚A型环氧树脂、5～10质量份多官能团环氧树脂、10～30质量份含磷环氧树脂和8～25质量份橡胶类增韧剂；B组份包括：10～30质量份双酚A型环氧树脂、3～10质量份固化剂、3～10质量份固化促进剂、20～50质量份复合阻燃剂。
上述复合材料的A组份中，所述双酚A型环氧是环氧值为0.42～0.56的双酚A型环氧树脂中的一种或几种；所述多官能团环氧是环氧值为0.70～0.90的环氧树脂中的一种或几种；所述含磷环氧树脂是磷含量为3％～8％的环氧树脂中的一种或几种；
所述橡胶类增韧剂为端羧基丁氰橡胶、含羧基丙烯酸树脂、端羟基丁氰橡胶以及核壳聚合物中的至少一种。
上述橡胶类增韧剂中，核壳聚合物是以聚丁二烯橡胶、丁苯橡胶或聚甲基硅氧烷为软核，以聚甲基丙烯酸甲酯为硬壳的聚合物。
上述复合材料的B组份中，所述双酚A型环氧是环氧值为0.42～0.56的双酚A型环氧树脂中的一种或几种；所述多官能团环氧是环氧值为0.70～0.90的环氧树脂中的一种或几种；所述含磷环氧树脂是磷含量为3％～8％的环氧树脂中的一种或几种；
所述固化剂为双氰胺、咪唑类化合物、咪唑-金属盐类络合物或脲类化合物中的至少一种；
所述促进剂为咪唑类、咪唑-金属盐类络合物或脲类促进剂中的至少一种；
所述复合阻燃剂由聚磷酸铵、金属钼系抑烟剂或阻燃成炭剂按照2:1:1或1:1:1的质量比组成(即聚磷酸铵的量是其他两个之和，或三者等比例加入。
上述复合材料中，A组份由以下方式制得：
在反应釜内依次加入20～50质量份双酚A型环氧树脂、5～10质量份多官能团环氧树脂、10～30质量份含磷环氧树脂和8～25质量份增韧剂，然后在120～200℃下充分预聚50～120min，即制得A组份。
上述复合材料中，B组份由以下方式制得：
用高速分散机将10～30质量份双酚A型环氧树脂、3～10质量份双氰胺固化剂、3～10质量份固化促进剂、20～50质量份复合阻燃剂充分混合后在三辊研磨机中研磨2～5遍，即制得B组份。
本发明实施例还提供一种自粘型无卤阻燃环氧预浸料复合材料的制备方法，用于制备上述的复合材料，包括：
步骤1：制备预浸料用环氧树脂基体，按预浸料用环氧树脂基体的A、B组份的配方取各原料；
步骤11：制备A组份：在反应釜内依次加入A组份原料的20～50质量份双酚A型环氧树脂、5～10质量份多官能团环氧树脂、10～30质量份含磷环氧树脂和8～25质量份增韧剂，然后在120～200℃下充分预聚50～120min，制得A组份；
步骤12：制备B组份：用高速分散机将B组份原料的10～30质量份双酚A型环氧树脂、3～10质量份双氰胺固化剂、3～10质量份固化促进剂、20～50质量份复合阻燃剂充分混合后在三辊研磨机中研磨2～5遍，制得B组份；
步骤13：制备预浸料用环氧树脂基体：将上述制得的A组份和B组份预热后加入到捏合机内，温度控制为60～100℃，充分混匀后即得到预浸料用环氧树脂基体；
步骤2：制备复合材料：按质量百分比，上述制得的预浸料用环氧树脂基体为30～70％，纤维增强材料为30～70％，将所述预浸料用环氧树脂基体通过涂膜机加工成胶膜，然后，将所述胶膜和纤维增强材料采用热熔法复合成复合材料即为自粘型无卤阻燃环氧预浸料复合材料。
上述方法的步骤2中胶膜的宽度和厚度通过纤维增强材料的幅宽和预浸料用环氧树脂基体含量计算而得；
上述方法的步骤2中所用的纤维增强材料为玻璃纤维布、碳纤维布、芳纶纤维布中的任一种。
本发明的自粘型无卤阻燃环氧预浸料复合材料，具有良好的自粘性、韧性、抗疲劳性和铺覆工艺性能，可实现与蜂窝和泡沫结构芯材的自粘；同时无卤阻燃剂、抑烟剂和成炭剂搭配使用，不仅具有优异的阻燃效果，还能有效的避免含卤素环氧树脂的使用造成的毒气释放的缺点，可以在大型飞机、船舶、及高铁等领域具有重要的推广应用前景。
下面将结合具体实施例对本发明的复合材料作进一步地详细描述。
本发明的自粘型无卤阻燃环氧预浸料：以经增韧和阻燃改性的复合配方为树脂基体、以连续玻纤、碳纤或芳纶纤维织物为增强材料、通过热熔法预浸后再经压机热压、真空袋成型或热压罐工艺复合制备而成。
本发明自粘型无卤阻燃环氧复合材料含有如下质量百分比含量的组份：
预浸料用环氧树脂基体：30％～70％
纤维增强材料：30％～70％
其中预浸料用环氧树脂基体包含A、B两组份，其中A、B组份分别包含如下质量份数的原料：
A组份：
双酚A型环氧树脂：30～80；
多官能团环氧树脂：5～10；
含磷环氧树脂：10～30；
增韧剂：8～25；
B组份
固化剂：3～10；
固化促进剂：3～10；
复合阻燃剂：20～50。
上述A、B组份中，双酚A型环氧是环氧值为0.20～0.55的双酚A型环氧树脂中的至少一种或几种。综合考虑力学性能和预浸料铺覆工艺性能，环氧值优选为0.20～0.45的环氧树脂，用量优选为30～80质量份。
多官能团环氧的环氧值为0.70～0.90树脂中的至少一种或几种，含磷环氧的磷含量在3％～8％树脂中的至少一种或几种。
复合阻燃剂是由聚磷酸铵阻燃剂、钼系复合抑烟剂和无毒阻燃成炭剂组成混合物，其用量为20～50质量份，用量范围优选20～40质量份。如果用量低于20质量份，复合材料的阻燃性能明显变差。
增韧剂选自端羧基丁氰橡胶、含羧基丙烯酸树脂、端羟基丁氰橡胶或核壳聚合物(以聚丁二烯橡胶、丁苯橡胶或聚甲基硅氧烷为软核，以聚甲基丙烯酸甲酯为硬壳)的至少一种，增韧剂用量为8～25质量份，较佳的用量为10～18质量份，最佳的用量为8～15质量份。如果用量低于8质量份，将会导致固化物增韧效果急剧减弱；如果用量超过25质量份，将会导致固化物耐热性和力学性能急剧降低。
固化促进剂的用量为3～10质量份，如果用量低于3质量份，需要的固化时间长，如果用量高于10质量份，树脂的储存期会大大缩短。固化促进剂是咪唑类、咪唑-金属盐类络合物或脲类促进剂等。为了保证树脂有较好的存储稳定性，较佳的固化促进剂为脲类促进剂，具体选自N,N-二甲基脲基甲苯、N,N″-(4-甲基-1,3-亚苯基)双(N′,N′-二甲脲)或N,N’’-(亚甲基二-4,1-亚苯基)二(N’,N’-二甲基脲中的至少一种。
增强材料选自玻璃纤维、碳纤维或芳纶纤维的单向带或编织布。
固化剂选自乙二胺、双氰胺、4’4-二氨基二苯甲烷、4’4-二氨基二苯砜、3’3-二氨基二苯砜中的一种或几种。
本发明自粘型无卤阻燃环氧预浸料复合材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤1、制备预浸料用环氧树脂，具体如下：
11.在反应釜内依次加入20～50质量份双酚A型环氧树脂、5～10质量份多官能团环氧树脂、10～30质量份含磷环氧树脂和8～25质量份增韧剂，然后在120～200℃下充分预聚50～120min，即制得A组份。
12.用高速分散机将10～30质量份双酚A型环氧树脂、3～10质量份双氰胺固化剂、3～10质量份固化促进剂、20～50质量份复合阻燃剂充分混合后在三辊研磨机中研磨2～5遍，即制得B组份。
13、将A和B两组份预热后加入到捏合机(温度控制在60～100℃之间)内充分混匀后即得到预浸料用环氧树脂基体。
步骤2、制备自粘型无卤阻燃环氧预浸料复合材料，具体如下：
21.将环氧树脂通过涂膜机加工成一定宽度一定厚度的胶膜(胶膜的宽度和厚度通过玻璃纤维布的幅宽和预浸料树脂含量计算而得)。
22.将胶膜和玻璃纤维布采用热熔法复合成环氧玻纤预浸料复合材料。
按照厚度要求进行自粘型无卤阻燃环氧预浸料铺叠，之后将自粘型无卤阻燃环氧预浸料叠块放入压机或真空包覆后放入热压罐在80～200℃的固化温度、0.1～3MPa的固化压力下固化成型，固化温度温度优选为110～160℃，固化压力优选为0.1～0.7MPa，加工得到层压板进行力学性能测试。按照要求对预浸料和铝蜂窝芯进行铺叠，经过压机或真空包覆后放入热压罐进行固化得到蜂窝夹芯结构，用于测试燃烧性能。
预浸料采用热熔法制备，预浸料的挥发份含量为0～1﹪，环氧树脂基体含量为30～70％，优选为35～50％；预浸料在室温下(15～30℃)柔软，粘性适中，适于室温下手工铺覆。
本发明的自粘型无卤阻燃环氧复合材料拉伸强度≥600MPa，滚筒剥离强度≥30(N.mm)/mm，60秒垂直燃烧长度≤20mm，烟密度≤150，氧指数≥32。在大型飞机、船舶及高铁等领域具有重要的推广应用前景，特别适合于飞机天花板、行李舱和侧壁板、船舶壁板和橱柜、以及高铁天花板、门板和侧壁板等内装饰部件。
自粘型无卤阻燃环氧预浸料复合材料性能测试方法如下：
机械性能：采用INSTRON 3365万能试验机(美国Instron公司)按ASTM D 3039标准测试材料的拉伸性能；按ASTM D 6641标准测试材料的压缩性能；按ASTM D790标准测试材料的弯曲性能；按ASTM D2344标准测试材料的层间剪切强度。
阻燃测试：根据TB/3237-2010标准对蜂窝夹层结构进行烟密度、氧指数和毒性气体分析测试；根据DIN5510-2:2009对预浸料层压板的燃烧等级分类和熔滴分类进行测试。
实施例1：
在反应釜内依次加入10质量份E44(环氧值0.44)、25质量份E20(环氧值0.20)、8质量份AG-80(环氧值0.80)、15质量份含磷环氧树脂(含磷3.1％)和10质量份液体端羧基丁腈橡胶，然后在160℃温度下预聚90min，即制得A组份；用高速分散机将15质量份E51(环氧值0.51)、8质量份双氰胺固化剂、5质量份固化促进剂和35质量份复合阻燃剂充分混合后在三辊研磨机中研磨3遍，即制得B组份。按质量比为：100：30取A、B组份，将A组份和B组份预热后加入到捏合机(温度控制在80℃)内充分混匀后即得到预浸料用环氧树脂基体。
以上述环氧树脂为基体，中材科技南玻院的SW200C型(四枚缎纹、厚度0.21mm、面重220g/m2)玻璃布为增强材料，采用热熔法连续涂膜、复合和收卷工序得到树脂含量50％的阻燃环氧玻纤预浸料复合材料。按厚度设计要求铺覆一定层数环氧玻纤预浸料叠块(拉伸和压缩所用层压板厚度为2mm；弯曲和层间剪切所用层压板厚度为3mm)，采用压机热压工艺在0.7MPa/125℃条件固化得到自粘型无卤阻燃环氧玻纤预浸料层压板样品。按标准要求(根据厚度要求平铺2层)用真空袋包覆热压罐成型工艺在0.7MPa/125℃条件下固化得到自粘型无卤阻燃环氧玻纤预浸料蜂窝夹芯结构的夹芯板，采用INSTRON 3365万能试验机(美国Instron公司)按ASTM D 3039标准测试材料的拉伸性能；按ASTM D 6641标准测试材料的压缩性能；按ASTM D 790标准测试材料的弯曲性能；按ASTM D 2344标准测试材料的层间剪切强度；根据TB/3237-2010标准对蜂窝夹层结构进行烟密度、氧指数和毒性气体分析测试；根据DIN5510-2:2009对预浸料层压板的燃烧等级分类破坏范围进行测试。本实施例制得的复合材料典型性能见表1。
实施例2：
与实施例1对比可知，在预浸料用环氧树脂制备过程中，将实施例2环氧树脂B组份中复合阻燃剂的质量份减少至25质量份，按质量比为：100：50取A、B组份，其余条件均与实施例1相同。实施例2中所用增强材料和预浸料树脂含量、制样过程、测试方法及相关参数也均与实施例1相同。本实施例制得的复合材料典型性能见表1。
实施例3：
与实施例1对比可知，在预浸料用环氧树脂制备过程中，将实施例3环氧树脂B组份中复合阻燃剂的质量份增加至45质量份，按质量比为：100：70取A、B组份，其余条件均与实施例1相同。实施例3中所用增强材料、预浸料树脂含量、制样过程、测试方法及相关参数也均与实施例1相同。本实施例制得的复合材料典型性能见表1。
实施例4：
与实施例1对比可知，在预浸料复合过程中，将实施例4环氧树脂重量百分含量降低至40％，预浸料用环氧树脂制备过程与实施例1相同。实施例4中所用增强材料、制样过程、测试方法及相关参数也均与实施例1相同。本实施例制得的复合材料典型性能见表1。
实施例5：
与实施例1对比可知，在预浸料复合过程中，将实施例5环氧树脂含量提高至60％，预浸料用环氧树脂制备过程与实施例1相同。实施例5中所用增强材料、制样过程、测试方法及相关参数也均与实施例1相同。本实施例制得的复合材料典型性能见表1。
实施例6：
与实施例1对比可知，在预浸料用环氧树脂制备过程中，将实施例6环氧树脂A组份中增韧剂质量份降低至3质量份，其余条件均与实施例1相同。实施例6中所用增强材料、预浸料树脂含量、制样过程、测试方法及相关参数也均与实施例1相同。本实施例制得的复合材料典型性能见表1。
实施例7：
与实施例1对比可知，在预浸料用环氧树脂制备过程中，将实施例7环氧树脂A组份中增韧剂质量份提高至15质量份，按质量比为：100：60取A、B组份，其余条件均与实施例1相同。实施例7中所用增强材料、预浸料树脂含量、制样过程、测试方法及相关参数也均与实施例1相同。本实施例制得的复合材料典型性能见表1。
实施例8：
与实施例1对比可知，在预浸料复合过程中，实施例8用增强材料更换为中材科技南玻院的EW110，预浸料用环氧树脂制备过程与实施例1相同。实施例8中预浸料树脂含量、制样过程、测试方法及相关参数也均与实施例1相同。本实施例制得的复合材料典型性能见表1。
实施例9：
与实施例1对比可知，在预浸料复合过程中，实施例9用增强材料更换为中材科技南玻院的EW220，预浸料用环氧树脂制备过程与实施例1相同。实施例9中预浸料树脂含量、制样过程、测试方法及相关参数也均与实施例1相同。本实施例制得的复合材料典型性能见表1。
实施例10：
与实施例1对比可知，在预浸料复合过程中，实施例9用增强材料更换为日本东丽T300碳纤维斜纹编织布，预浸料用环氧树脂制备过程与实施例1相同。实施例10中预浸料树脂含量、制样过程、测试方法及相关参数也均与实施例1相同。本实施例制得的复合材料典型性能见表1。
实施例11：
与实施例1对比可知，在制样过程中，实施例11的不同之处在于蜂窝夹芯结构采用的预浸料铺层为1层。实施例11中预浸料用环氧树脂制备过程、预浸料复合过程、测试方法及相关参数均与实施例1相同。本实施例制得的复合材料典型性能见表1。
实施例12：
与实施例1对比可知，在制样过程中，实施例12的不同之处在于蜂窝夹芯结构采用的预浸料铺层为3层。实施例12中预浸料用环氧树脂制备过程、预浸料复合过程、测试方法及相关参数均与实施例1相同。本实施例制得的复合材料典型性能见表1。
对比例1：
以F型环氧树脂的质量份为基准，在100L反应釜中，加入20质量份丁酮，升温至40～60℃，然后边搅拌边加入100质量份F51(环氧值0.51)、20质量份E型环氧(环氧值0.40)、25质量份端羧基聚丁二烯、15质量份四溴双酚A、15质量份4,4-二氨基二苯甲烷、10质量份N,N-二乙基二苯基脲和5质量份三氧化二锑，充分搅拌30分钟，即制得阻燃环氧树脂组合物。
以上述环氧树脂为基体，以EW110C型(四枚缎纹、厚度0.11mm、面重110g/m2)玻璃布为增强材料，采用溶液浸胶法经连续浸渍、烘干和收卷工序得到阻燃环氧玻纤预浸料。按厚度
设计要求铺覆一定层数环氧玻纤预浸料叠块，采用压机热压工艺在0.4MPa/125℃条件固化得到阻燃环氧玻纤复合材料。本实施例制得的复合材料典型性能见表1。
对比例2：
以F环氧树脂的质量份为基准，在100L反应釜中，加入30质量份乙酸乙酯，升温至40～60℃，然后边搅拌边加入100质量份F51环氧(环氧值0.51)、20质量份E型环氧(环氧值0.4)、20质量份含羧基丙烯酸树脂、15质量份四溴双酚A、15质量份4’4-二氨基二苯砜、5质量份N,N’-二乙基二苯基脲和3质量份三氧化二锑，充分搅拌30分钟，即制得阻燃环氧树脂组合物。
以上述环氧树脂为基体，以EW250F型(八枚缎纹、厚度0.25mm、面重300g/m2)玻璃布为增强材料，采用溶液浸胶法经连续浸渍、烘干和收卷工序得到阻燃环氧玻纤预浸料。按厚度设计要求铺覆一定层数环氧玻纤预浸料叠块，采用压机热压工艺在0.8MPa/140℃条件固化得到阻燃环氧玻纤复合材料。本发明的复合材料典型性能见表1。
表1为本发明各实施例的自粘型阻燃环氧预浸料复合材料性能
注明：表中树脂含量是％；拉伸强度、压缩强度、弯曲强度和层间剪切强度单位是MPa；拉伸模量、压缩模量和弯曲模量的单位是GPa；夹芯铺层是指蜂窝夹芯结构单面预浸料铺层数；滚筒剥离强度单位是(N.mm)/mm；烟密度是指4S时最大烟密度；氧指数是％；HBr气体是复合材料燃烧后毒性气体指标，单位是ppm；垂直燃烧指6S垂直燃烧，单位是mm。
从对比例1和2的性能结果可知，采用溴/锑阻燃体系虽然能够起到一定的阻燃效果，但是复合材料燃烧后毒性气体的释放量超标，而且垂直燃烧的破坏性偏高，因此不能起到很好的阻燃效果。从实施例1-12性能结果中可知，采用无卤复合阻燃剂能起到良好的阻燃效果，因此本发明采用由聚磷酸铵阻燃剂、钼系复合抑烟剂和无毒阻燃成炭剂组成的新型复合阻燃剂，有效的避免了含卤素环氧树脂的使用，因此燃烧过程中不会存在卤素毒气释放；同时通过添加抑烟剂和沉碳剂，很好的降低了烟密度，提高了氧指数和防火安全性系数。本发明加入适量的增韧剂，对树脂基体的粘度进行了调整，不仅增强了树脂的韧性和铺覆工艺性，而且实现了预浸料与蜂窝芯的自粘接。自粘型无卤阻燃环氧预浸料复合材料具有优异的力学性能，拉伸强度≥600MPa，滚筒剥离强度≥25(N.mm)/mm，60秒垂直燃烧长度≤20mm，烟密度≤150，氧指数≥32。该复合材料在大型飞机、船舶及高铁等领域具有重要的推广应用前景，特别适合于飞机天花板、行李舱和侧壁板、船舶壁板和橱柜、以及高铁天花板、门板和侧壁板等内装饰部件。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。