[發明專利]一種導電的熱固化環氧樹脂體系的應用

在審

• 申請號: 201310704209.1
• 申請日: 2013-12-20
• 公開（公告）號: CN103709944A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 劉真航;劉清嵐
• 申請（專利權）人: 北京郁懋科技有限責任公司
• 主分類號: C09J5/06
• 分類號: C09J5/06;C09J163/00;C09J9/02;C08J5/00;C08L63/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種高分子材料領域中樹脂的應用，具體涉及一種導電的熱固化環氧樹脂體系的應用。

背景技術

我們知道，不同固化體系的環氧樹脂性能各有差異。同一種固化體系的環氧樹脂，如室溫固化體系的環氧樹脂、若加溫固化，性能要好于室溫固化；總體說來，加溫熱固化的環氧樹脂體系各方面性能均佳，亦優于室溫固化環氧膠。

熱固化的潛伏性環氧樹脂，由于它固化體系特有的潛伏性、其固化體系可與環氧樹脂預先混合、亦有相當長的貯存、保管、使用期，只有待加熱到該樹脂預定的固化溫度、維持一定時間，才能得到性能優良的環氧樹脂固化產品。這類樹脂的出現，給環氧樹脂的使用，提供不少方便。

高分子樹脂，是絕緣體，已經有人研究了把它制成加熱體，作了好些嘗試；但還沒有將中溫(120℃)、潛伏性固化、并于導電一體化，經直接通電致熱固化環氧樹脂的。我們打算導電的熱固化環氧樹脂作為結構膠粘劑或復合材料預浸料使用；這類膠粘劑或預浸料，只須直接通電，就可致熱、固化、粘接、成形。如此，可以精簡了設備、又簡化了樹脂的固化、成形工藝。

發明內容

本發明的目的是提供一種導電的熱固化環氧樹脂體系的應用，該環氧樹脂體系可作為結構膠接，也可以與高性能纖維或其織物復合，形成物理-機械性能、耐氣候性能均良好的結構膠粘劑和復合材料；其應用時可用加熱設備或通電的方式進行加熱固化，若用通電加熱則大大簡化了程序，設備要求低，節省成本，且其對施工條件限制小，環境溫度高或低均可實施；對有些不適用外部設備加溫固化的膠接、復合材料工程，有其特殊意義，如現今復合材料對混凝土建筑結構的加固等。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現：

一種導電的熱固化環氧樹脂體系的應用，所述導電的熱固化環氧樹脂體系包括催化-固化體系環氧樹脂以及導電料，所述導電的熱固化環氧樹脂體系能夠作為結構膠粘劑和復合材料基體樹脂應用；

①所述結構膠粘劑是在使用時將所述導電的熱固化環氧樹脂體系加在欲膠接表面，再在所述導電的熱固化環氧樹脂體系上加上電壓，導電致熱，完成固化膠接過程；

②所述復合材料基體樹脂是將所述導電的熱固化環氧樹脂體系制成預浸料，再將所述預浸料置于所要加固的部位，定位；再在定位后的預浸料兩端加上電壓，導電致熱，完成預浸料的固化、膠接、成形；

步驟①和②中所述的加熱溫度為120～150℃。

進一步地，步驟①和②中所述的熱固化方式和條件采用以下兩種方法進行：(1)用加熱設備，達到120℃時加熱90min、135℃時加熱30min或150℃時加熱10～15min的熱負荷條件，完成膠粘劑、預浸料的固化、膠接、成形。(2)直接通電致熱：在預浸料兩端直接加上一定電壓，滿足預浸料兩端電阻為

R_V=ρ_v·d/D_V·s；

其中R_V：結構膠粘劑、預浸料兩端電阻，單位Ω；

d：施用的結構膠粘劑、預浸料兩端距離，單位cm；

D_V：結構膠粘劑、預浸料中樹脂的體積百分含量，為結構膠粘劑時，D_V=1；為預浸料時，D_V=40～50％；

s：通電端結構膠粘劑、預浸料截面積，單位cm²；

ρ_v：結構膠粘劑、預浸料的體積電阻，單位Ω·cm；本發明中的預浸料中為1×10^-4Ω.cm左右；

只須將結構膠粘劑、預浸料加上適量的端電壓，滿足結構膠粘劑、預浸料中所需的電流，達到(1)中的熱負荷條件，便可以實現該膠粘劑、預浸料的固化、膠接、成形。

進一步地，所述結構膠粘劑和復合材料基體樹脂的保存溫度為35～18℃，在0～-18℃下的保存期限為9個月，在0～35℃下的保存期限為3個月。

本發明提供了一種導電的熱固化環氧樹脂體系的應用，其主要具有以下幾點有益效果：

①作為結構膠粘劑或復合材料基體樹脂應用，熱固化過程的加熱方式可以根據實際使用情況，用加熱設備或者直接通電完成。特別是后者，在結構膠粘劑或復合材料預浸料兩端直接加上一定電壓，導電、致熱，完成樹脂的固化、膠接、成形；不須外加熱設備，簡化了固化成形工藝，能夠適應一些不能用加熱設備固化的工程，如復合材料對混凝土建筑結構的加固，等；