[發明專利]一種增韌環氧樹脂/玻璃纖維預浸料及制備方法

有效

• 申請號: 201310048366.1
• 申請日: 2013-02-06
• 公開（公告）號: CN103146147A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 包海峰;崔小強
• 申請（專利權）人: 常州龍途新材料科技有限公司
• 主分類號: C08L63/02
• 分類號: C08L63/02;C08K9/06;C08K9/00;C08K7/00;C08K7/14;C08K3/36;C08K3/22;C08J5/24;C08G59/50
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 李弘

技術領域

本發明涉及高分子材料領域，具體涉及增韌環氧樹脂/玻璃纖維預浸料及其制備方法。?

背景技術

環氧樹脂/玻璃纖維復合材料是目前應用最廣的復合材料之一，具有密度?。▋H為鋼的四分之一）、強度高、模量大、耐腐蝕性好、電性能優異等優點，另外其原材料來源廣泛、加工成型簡便、生產效率高，可設計性強，是廣泛應用于國民經濟和國防建設中的一種重要復合材料。?

雖然環氧樹脂具有粘結力強，加工性好和收縮率小等特性，成為預浸料領域應用最多的熱固性樹脂之一，但是未經增韌處理的環氧樹脂因交聯密度高，脆性很大，其疲勞強度和沖擊韌性難以滿足產品性能要求。環氧樹脂的增韌機理一般包括兩種：第一種是基于“海島結構”的橡膠填充技術，強調的是海島結構的均一性與分散性，其海島與樹脂的結合為嵌入式。第二種是采用以液態丁腈橡膠為代表的高分子材料，強調的是與樹脂的結合能力。值得注意的是，環氧樹脂中加入這些增韌劑后韌性有了較大提高的同時，材料的彎曲強度、拉伸強度和耐熱性能等有不同程度的降低，存在許多不足之處。?

環氧樹脂/玻璃纖維預浸料是制備其復合材料的重要方法之一，目前預浸料生產工藝主要有溶液浸漬法和熱熔法兩種，所用裝置和工藝比較復雜，生成成本偏高高，而且預浸料中樹脂含量不易控制。?

此外，玻璃纖維和玻璃纖維布具有強度高、尺寸穩定、耐高溫和耐腐蝕性好等優點，但是也有明顯的缺點，例如脆性、不耐折、不耐磨，這些缺點嚴重影響其使用壽命。通過對玻璃纖維和玻璃纖維布進行表面處理，可以提高玻璃纖維和玻璃纖維布耐折及耐磨性能，改善與樹脂的表面浸潤性，延長玻璃纖維復合材料的使用壽命。當前，玻璃纖維和玻璃纖維布的表面處理方法主要采用浸潤劑處理，此方法存在如下問題，有待解決：1、玻璃纖維經浸潤劑浸漬處理后，須經過預烘、烘焙等工序，將浸漬液烘干并使其在纖維表面成膜，過程中工藝復雜，處理速度慢,耗能較高；2、浸潤劑儲存穩定性有待提高，使用過程中常常發生分相，進而影響浸膠質量；3、浸潤劑中偶聯劑含量偏高，且性質不穩定，也會影響實際使用效果。?

以上問題常常導致玻璃纖維復合材料制品的樹脂含量偏低、機械強度不高，而且生產成本較高。?

低溫等離子體技術是近年來迅速發展的一種有效的表面處理方法，可以對塑料、橡膠、金屬、陶瓷和玻璃等進行表面改性，其特點是室溫下就可以在基體表面引起多種化學和物理反應，包括產生刻蝕而粗糙、表面交聯和引入含氧極性基團等，使得其表面親水性、粘結性等性能大大改善，而基體的性能基本不發生變化。?

發明內容

本發明的一個目的在于提供一種抗沖擊、韌性好的增韌環氧樹脂/玻璃纖維預浸料。?

本發明的另一目的在于提供一種上述增韌環氧樹脂/玻璃纖維預浸料的制備工藝，其中利用添加有相應比例增韌劑的環氧樹脂浸漬的玻璃纖維編織布，采用真空灌注工藝制備增韌環氧樹脂/玻璃纖維預浸料。?

根據本發明的一個方面，提供一種增韌環氧樹脂/玻璃纖維預浸料，其包括作為增強纖維的玻璃纖維、作為基體樹脂的增韌環氧樹脂和離型紙，其特征在于，所述增韌環氧樹脂/玻璃纖維預浸料通過采用真空灌注工藝，使玻璃纖維經增韌環氧樹脂浸漬后形成基體樹脂完全浸透增強纖維的預浸料制備，所述增韌環氧樹脂/玻璃纖維預浸料的樹脂含量大于等于15%且小于等于30%，并且其表面覆蓋有一層離型紙。?

所述增韌環氧樹脂/玻璃纖維預浸料的樹脂含量優選為20%。?

在一些實施方案中，所述增韌環氧樹脂按重量份由100份雙酚A環氧樹脂（環氧值為0.41-0.56）、20-40份的固化劑和0.10-1.5份的增韌劑制成。?

作為優選方案，所述固化劑為間苯二胺和4,4-二氨基二苯甲烷（DDM）的混合胺固化劑。?

優選地，4,4-二氨基二苯甲烷（DDM）的重量為間苯二胺重量的15-75wt%。?

優選地，所述增韌劑為樹枝狀大分子功能化的二氧化硅或二氧化鈦亞微米粒子增韌劑。?