[發明專利]一種拉擠用高性能環氧樹脂組合物及其制備方法

無效

• 申請號: 201010251724.5
• 申請日: 2010-08-12
• 公開（公告）號: CN101914267A
• 公開（公告）日: 2010-12-15
• 發明（設計）人: 孟秀青;楊剛;張靜;陳偉明;胡偉
• 申請（專利權）人: 藍星（北京）化工機械有限公司
• 主分類號: C08L63/00
• 分類號: C08L63/00;C08L63/02;C08G59/50
• 代理公司: 北京五月天專利商標代理有限公司 11294
• 代理人: 朱成蓉;張瑞豐

技術領域

本發明涉及一種拉擠用高性能環氧樹脂組合物及其制備方法，屬于化工領域。

背景技術

環氧樹脂是一類包含有許多類型的重要熱固性樹脂品種，由于它具有較好的耐熱性、力學性能及工藝性等優點，已經在許多領域得到廣泛應用，目前是碳纖維復合材料最常用的基體樹脂之一。碳/環氧復合材料具有比強度和比模量高、可設計性好、抗疲勞性好、結構尺寸穩定性好以及便于大面積整體成型的獨特優點，在航天航空領域得到了廣泛的應用。

但是環氧樹脂在固化后存韌性不足的缺點，不能有效發揮碳纖維的性能，其碳纖維復合材料在承受載荷時往往由于環氧樹脂的過早失效導致復合材料的破壞。為了適應高性能碳纖維復合材料對基體樹脂的需求，環氧樹脂的改性一直是相關領域的研究熱點，兼具韌性、強度、耐熱性和優良加工性能的環氧樹脂一直是環氧樹脂改性的發展方向。

與此同時，為了滿足拉擠成型的加工要求，所需樹脂基體還要具有反應速度快、粘度低、與纖維粘結性好、固化收縮率小等良好的工藝性能。然而，目前用于拉擠成型工藝的環氧樹脂一般粘度較大或者耐熱性、韌性差，因此開發適于拉擠成型工藝用的環氧樹脂體系成為近年來的研究熱點，該研究可滿足民用行業日益迫切的需求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種拉擠用高性能環氧樹脂組合物，該組合物具有高強高韌的抗沖擊性能，耐熱性、韌性好，粘度低，成本較低。

本發明提供的技術方案是：一種拉擠用高性能環氧樹脂組合物，按質量計，包括如下成分：環氧樹脂100份，胺類固化劑25-50份，具有環氧基團的小分子化合物0.5-5.0份。

所述環氧樹脂選自：縮水甘油醚類環氧樹脂、縮水甘油胺類環氧樹脂、縮水甘油酯類環氧樹脂、脂環類環氧樹脂中的一種或幾種，優選縮水甘油醚類環氧樹脂和縮水甘油酯類環氧樹脂的組合，進一步優選雙酚A型縮水甘油醚類環氧樹脂和縮水甘油酯類環氧樹脂的組合，兩者的質量比為：2∶8-8∶2。

所述胺類固化劑選自：乙二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、間苯二胺、二乙基甲苯二胺、4，4′-二氨基二苯甲烷、4，4′-二氨基二苯砜、二乙基甲苯二胺的一種或多種，特別優選芳香族胺類化合物。

所述具有環氧基團的小分子化合物優選自：環氧丙烷、環氧丙烷甲基醚、苯基縮水甘油醚、丁基縮水甘油醚、烯丙基縮水甘油醚、甲酚縮水甘油醚、乙二醇二縮水甘油醚、丁二醇二縮水甘油醚、新戊二醇二縮水甘油醚、己二醇二縮水甘油醚、間苯二酚二縮水甘油醚、二縮水甘油基苯胺、三甲醇基丙烷三縮水甘油醚中的一種或幾種。

本發明還提供所述拉擠用高性能環氧樹脂組合物的制備方法，該方法采用熱熔法進行制備，具體制備步驟如下：

(1)將環氧樹脂在100-200℃加熱攪拌至形成透明溶液；

(2)將透明溶液冷卻到50-100℃；

(3)在透明溶液中加入胺類固化劑和環氧基團的小分子化合物，攪拌溶解；

(4)澆注固化。

本發明具有以下有益效果：

1、采用縮水甘油醚類環氧樹脂和縮水甘油酯類樹脂的混合環氧樹脂作為拉擠制品的樹脂基體，使拉擠制品具有高強高韌的抗沖擊性能，并且具備優異的耐高溫性能。

2、采用胺類固化劑(特別優選芳香族胺類化合物)作為拉擠制品的固化劑，使拉擠制品具有較低的固化溫度及突出的耐熱性能。

3、采用無毒或者低毒的單官能團或者多官能團環氧基的小分子化合物作為拉擠制品的添加劑，在一定范圍內可以降低普通雙酚A型環氧樹脂或者環氧樹脂混合物的粘度，改善拉擠制品工藝性和柔韌性，滿足拉擠成型工藝對樹脂體系的粘度要求，同時不會導致其強度、模量等力學性能大幅降低。

同時，通過環氧基小分子化合物的自聚集反應基團與胺類固化劑的作用，來制備低成本的高性能環氧樹脂。

具體實施方式

實施例1