一种环保型环氧树脂基复合材料板的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种环保型环氧树脂基复合材料板，属于复合材料领域。该材料由下述按重量份数计的原料制备而成：环氧树脂100份，酸酐类固化剂80~85份，颜料浆8~10份，偶联剂3~5份，消泡剂0.6~1份，填料500~600份，促进剂0.5~1份。该环氧树脂基复合材料板经专业机构检测，无任何挥发性有机化合物，综合性能优良，可用于房屋墙体装修，各种桌、椅、柜家具的制作，安全、环保、健康。
【专利说明】
一种环保型环氧树脂基复合材料板
技术领域
[0001 ]本发明属于复合材料领域，涉及一种人造板制品，具体涉及一种环保型环氧树脂 基复合材料板。
【背景技术】
[0002] 自20世纪以来，随着石油化工的高速发展，人造树脂所制取的复合材料被应用到 我们的生活中，但伴随的是各种各样的污染，特别是家具制品，除了甲醛释放超标外，多种 残留的有机溶剂挥发，严重危害了人们的身体健康，特别是对婴儿的危害尤为明显。
[0003] 20世纪30年代，环氧树脂被发明以来，它改变了人们的生活。直到20世纪50年代， 我国才开始了对环氧树脂的研究。自此，环氧树脂基复合材料成为我国各领域的研究热点， 环氧树脂作为一个行业蓬勃发展起来了，广泛应用于建筑、电力、交通、航天等领域。
[0004] 环氧树脂(通称为epoxy resins)是一种环氧低聚物(epoxy olygomer)，与固化剂 (hardener)反应时便可形成三维网状的热固性塑料。环氧树脂通常是在呈液体状态下使用 的，经常温或加热进行固化，达到最终的使用目的。作为一种液态体系的环氧树脂，其在固 化反应过程中收缩率小，固化后不释放任何有机挥发物。基于以上特点，环氧树脂作为一种 环保型树脂，可以制成环保型环氧树脂复合材料板应用到生活中，目前未见环保型环氧树 脂复合材料板的相关报道。
【发明内容】
[0005] 本发明首要解决的问题是:提供一种环保型的，不释放任何挥发性有机化合物、综 合性能优良的环保型环氧树脂基复合材料板。
[0006] 本发明的另一目的是提供上述环保型环氧树脂基复合材料板的制备方法。
[0007] 本发明的目的通过以下技术方案实现：
[0008] 所述环保型环氧树脂基复合材料板由下述按重量份数计的原料通过如下方法制 备而成：
[0009] (1)制备颜料浆:60~70 °C温度下把氢化双酚A型环氧树脂50-60份或/和双酚F型 环氧树脂50-60份，加入到双镙杆锥形混合釜内，搅拌状态下逐渐加入25-30份300-400目的 颜料，维持混合釜温度在60-70°C，真空状态下搅拌混合均匀，放料至色浆桶内，待用。
[0010] 所述的颜料为碳黑、其它颜色的有机颜料等。
[0011] (2)将环氧树脂100份，酸酐类固化剂80~85份，颜料浆8~10份，偶联剂3~5份，消 泡剂0.6~1份，填料500~600份及颜料浆，加入捏合机内，真空状态下70-80°C搅拌，再加入 0.5~1份促进剂，继续真空搅拌，反应后出料，灌注到预先制作好的已喷涂过脱模剂的模具 内，进入到可加热的压板机内，在20-30吨压力状态下，加热至120-130°C，预固化1.5-2小 时，再升温至220-240°C，固化4-5小时，冷却至室温后脱模。
[0012] 所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂其 中一种或多种。
[0013] 所述的酸酐类固化剂为甲基四氢苯二甲酸酐、纳迪克酸酐、氢化纳迪克酸酐、甲基 纳迪克酸酐、氢化甲基纳迪克酸酐、甲基环己烯四羧酸二酐其中一种或多种。
[0014] 所述偶联剂为γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷和/或γ-氨丙基三乙氧基硅 烷。
[0015] 所述消泡剂为聚二甲硅氧烷或氟硅氧烷。
[0016] 所述填料为钙粉、铝粉、硅微粉、木纤、玻璃纤维其中一种或多种。
[0017] 所述的促进剂为苄基三苯基溴化磷和/或四丁基溴化磷。
[0018] 作为优选方案如下：
[0019] 所述的环氧树脂为双酚Α型环氧树脂、氢化双酚Α型环氧树脂或双酚F型环氧树脂 其中多种；
[0020] 所述的酸酐类固化剂为甲基四氢苯二甲酸酐、纳迪克酸酐、氢化纳迪克酸酐、甲基 纳迪克酸酐、氢化甲基纳迪克酸酐、甲基环己烯四羧酸二酐其中多种；
[0021] 所述偶联剂为γ -(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷和γ -氨丙基三乙氧基硅烷；
[0022] 所述消泡剂为聚二甲硅氧烷或氟硅氧烷；
[0023]所述填料为钙粉、铝粉、硅微粉、木纤、玻璃纤维其中两种；
[0024]所述的促进剂为苄基三苯基溴化磷和四丁基溴化磷。
[0025] 本发明的有益效果是：
[0026] (1)本发明引入了氢化双酚Α型环氧树脂，所制备的复合材料耐候性得到极大提 高。所述固化剂全部为酸酐类固化剂，属于无毒或低毒化合物，与环氧树脂固化交联密度 大、刚性强、耐高温、不变形等优点。在固化过程中引入的三苯基磷和四丁基溴化磷属于潜 伏型促进剂，达到固化温度时促进活性高，固化物吸湿性极小。
[0027] (2)本发明制备的环氧树脂基复合材料板经专业机构检测，无任何挥发性有机化 合物，综合性能优良，可用于房屋墙体装修，各种桌、椅、柜家具的制作，安全、环保、健康。
【具体实施方式】
[0028] 以下通过实施例对本发明作进一步的详细描述，但本发明的实施方式不限于此。 [0029] 实施例1:
[0030] 所述环保型环氧树脂基复合材料板由下述按重量份数计的原料通过如下方法制 备而成：
[0031] (1)在60°C温度下，把氢化双酚A型环氧树脂50份，双酚F型环氧树脂60份，加入到 双镙杆锥形混合釜内，搅拌状态下逐渐加入25份320目的碳黑，维持混合釜温度在60°C左 右，真空状态下搅拌1小时，混合均匀后，放料至色浆桶内，待用。
[0032] (2)将氢化双酚A型环氧树脂50份，双酚F型环氧树脂50份，甲基四氢苯二甲酸酐30 份，氢化甲基纳迪克酸酐25份、甲基环己烯四羧酸二酐25份，黑色颜料浆8份，偶联剂γ-(2， 3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷3份，消泡剂聚二甲硅氧烷1份，325目硅微粉500份，短切玻 璃纤维100份，加入捏合机内，真空状态下70°C搅拌30分钟，加促进剂苄基三苯基溴化磷0.5 份到捏合机内，继续真空搅拌10分钟，反应后，混合均匀出料，灌注到预先制作好的已喷涂 过脱模剂的模具内，进入到可加热的压板机内，在20吨压力状态下，加热至120°C，预固化2 小时，再升温至220°C，固化5小时，冷却至室温后脱模。得到黑色环氧树脂基复合材料板。可 以应用在橱柜台面、餐桌台面、电视柜台面、工作台面等。
[0033] 实施例2:
[0034] 所述环保型环氧树脂基复合材料板由下述按重量份数计的原料，通过如下方法制 备而成：
[0035] (1)在70°C温度下，把氢化双酚A型环氧树脂60份，双酚A型环氧树脂60份，加入到 双镙杆锥形混合釜内，搅拌状态下逐渐加入25份400目的白色颜料，维持混合釜温度在70°C 左右，真空状态下搅拌1小时，混合均匀后，放料至色浆桶内，待用。
[0036] (2)将氢化双酚A型环氧树脂100份，氢化甲基纳迪克酸酐85份，白色颜料浆10份， 偶联剂γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷5份，消泡剂聚二甲硅氧烷0.6份，1000目铝粉 600份，加入捏合机内，真空状态下70°C搅拌30分钟，促进剂四丁基溴化磷1份加入到捏合机 内，继续真空搅拌10分钟，混合均匀出料，灌注到预先制作好的已喷涂过脱模剂的模具内， 进入到可加热的压板机内，在30吨压力状态下，加热至130°C，预固化1.5小时，再升温至240 °C，固化4小时，冷却至室温后脱模。得到白色半透明状如羊脂玉般环氧树脂基复合材料板。 在高档装修中，可以作为台面、墙体装饰，地面装饰等。
[0037] 实施例3:
[0038]所述环保型环氧树脂基复合材料板由下述按重量份数计的原料，通过如下方法制 备而成：
[0039] (1)在70°C温度下，把氢化双酚A型环氧树脂60份，加入到双镙杆锥形混合釜内，搅 拌状态下逐渐加入30份350目的褐色颜料，维持混合釜温度在70°C左右，真空状态下搅拌1 小时，混合均匀后，放料至色浆桶内，待用。
[0040] (2)将氢化双酚A型环氧树脂40份，双酸A型环氧树脂60份，甲基四氢苯二甲酸酐50 份，氢化甲基纳迪克酸酐15份、甲基环己烯四羧酸二酐15份，褐色颜料浆10份，偶联剂γ-(2,3_环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷2.5份，γ-氨丙基三乙氧基硅烷2.5份，消泡剂氟硅氧烷 1份，钙粉400份，短切木钎200份，加入捏合机内，真空状态下80°C搅拌30分钟，促进剂苄基 三苯基溴化磷和四丁基溴化磷各0.5份加入到捏合机内，继续真空搅拌10分钟，反应后，混 合均匀出料，灌注到预先制作好的已喷涂过脱模剂的模具内，进入到可加热的压板机内，在 20吨压力状态下，加热至120°C，预固化1.5小时，再升温至220°C，固化4小时，冷却至室温后 脱模。得到褐色环氧树脂基复合材料板。可以代替石膏板作为室内装修用。
[0041] 实施例1~3的挥发性有机化合物检测结果见表1所示：
[0042]表1挥发性有机化合物检测结果
[0044] 上述测试方法:参照US EPA 5021A:2003方法测定，采用HS-GC-MS进行分析。
[0045]实施例1~3的物理性能指标检测结果见表2所示：
[0046] 表2物理性能检测结果
[0047]
[0048] 本发明制备的环氧树脂基复合材料板未释放任何挥发性有机化合物，综合性能优 良，是一种绿色、安全、健康的环保型产品。
【主权项】
1. 一种环保型环氧树脂基复合材料板，其特征在于:该材料由下述按重量份数计的原 料通过如下方法制备而成： (1) 制备颜料浆:60~70 °C温度下把氢化双酚A型环氧树脂50-60份或/和双酚F型环氧树 月旨50-60份，加入到双镙杆锥形混合釜内，搅拌状态下逐渐加入25-30份300-400目的颜料， 维持混合釜温度在60-70°C，真空状态下搅拌混合均匀，放料至色浆桶内，待用； 所述的颜料为碳黑或其它颜色的有机颜料； (2) 将环氧树脂100份，酸酐类固化剂80~85份，颜料浆8~10份，偶联剂3~5份，消泡剂0.6 ~1份，填料500~600份及颜料浆，加入捏合机内，真空状态下70-80°C搅拌，再加入0.5~1份促 进剂，继续真空搅拌，反应后出料，灌注到预先制作好的已喷涂过脱模剂的模具内，进入到 可加热的压板机内，在20-30吨压力状态下，加热至120-130°C，预固化1.5-2小时，再升温至 220-240°C，固化4-5小时，冷却至室温后脱模； 其中：所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂或双酚F型环氧树脂 其中一种或多种； 所述的酸酐类固化剂为甲基四氢苯二甲酸酐、纳迪克酸酐、氢化纳迪克酸酐、甲基纳迪 克酸酐、氢化甲基纳迪克酸酐、甲基环己烯四羧酸二酐其中一种或多种； 所述偶联剂为γ _(2，3_环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷和/或γ -氨丙基三乙氧基硅烷； 所述消泡剂为聚二甲硅氧烷或氟硅氧烷； 所述填料为钙粉、铝粉、硅微粉、木纤、玻璃纤维其中一种或多种； 所述的促进剂为苄基三苯基溴化磷和/或四丁基溴化磷。2. 如权利要求1所述的环保型环氧树脂基复合材料板，其特征在于:所述的环氧树脂为 双酸A型环氧树脂、氢化双酸A型环氧树脂或双酚F型环氧树脂其中多种； 所述的酸酐类固化剂为甲基四氢苯二甲酸酐、纳迪克酸酐、氢化纳迪克酸酐、甲基纳迪 克酸酐、氢化甲基纳迪克酸酐、甲基环己烯四羧酸二酐其中多种； 所述偶联剂为γ _(2，3_环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷和γ -氨丙基三乙氧基硅烷； 所述消泡剂为聚二甲硅氧烷或氟硅氧烷； 所述填料为钙粉、铝粉、硅微粉、木纤、玻璃纤维其中两种； 所述的促进剂为苄基三苯基溴化磷和四丁基溴化磷。
【文档编号】C08K13/04GK105949719SQ201610315919
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月13日
【发明人】杨振强, 陈辉, 杨瑞娜, 孙敏青, 周铎, 王从洋, 张鹏可
【申请人】河南省科学院化学研究所有限公司