[發明專利]一種高性能微孔發泡環氧樹脂基材料制備及方法在審

申請號：	201410232849.1	申請日：	2014-05-29
公開（公告）號：	CN103992620A	公開（公告）日：	2014-08-20
發明（設計）人：	張純;龔維;王醴均;蔣團徽;于杰;何力;何敏;劉渝	申請（專利權）人：	貴州凱科特材料有限公司
主分類號：	C08L63/00	分類號：	C08L63/00;C08K7/14;C08K7/06;C08K3/34;C08K3/36;C08J9/06;C08J9/04
代理公司：	貴陽中新專利商標事務所 52100	代理人：	吳無懼
地址：	550014 貴州省***	國省代碼：	貴州;52
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種性能微孔發泡環氧樹脂基材制備方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及一種高性能微孔發泡環氧樹脂基材料及制備方法。

背景技術

微孔發泡環氧樹脂基材料（泡孔分布均勻，泡孔平均直徑在1μm～100μm，泡孔密度在10⁷～10¹⁰個/cm³）因具表觀密度低、輕質且結構堅韌等特點，具有比傳統發泡塑料更優異的力學性能，電性能，耐水性，耐化學腐蝕性及較高的熱穩定性等一系列特點，已在交通運輸、軍工、航天航空、電子及日用品等領域獲得了廣泛應用。隨科學技術不斷發展，普通的微孔發泡環氧樹脂材料不能滿足制品使用力學性能要求，因此對微孔發泡環氧樹脂材料的增強增韌勢在必行。高性能微孔發泡環氧樹脂基材料制備過程中不但要求發泡和固化過程同步進行，保持較高泡孔細密、均勻，同時避免泡孔向增強增韌相表面聚集導致力學性能下降。目前可用于制備高性能微孔發泡環氧樹脂基材料的方法未見報道。因此開發一種設計新穎、技術先進、方便簡單、成本低廉、泡孔小、泡孔密度大、表觀密度小，能夠規模化生產高性能環氧樹脂發泡材料的方法具有重要的意義。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種高性能微孔發泡環氧樹脂基材料及制備方法，改善環氧樹脂發泡過程中氣泡遷移行為，獲得泡孔細小、分布均勻、泡孔密度大、氣泡不會在增強增韌相表面聚集，獲得高性能的微孔發泡環氧樹脂基材料。

為了解決所述技術問題，本發明采用如下的技術方案：

一種高性能微孔發泡環氧樹脂基材料，它由環氧樹脂、固化劑、固化助劑、納米無機粒子、發泡劑、玻璃纖維或碳纖維、偶聯劑組成。

按照重量份計算，它由環氧樹脂40～60份，固化劑30～50份，固化助劑0.001～1份，復合納米無機粒子1～20份，發泡劑1～10份，玻璃纖維或碳纖維的含量1～30份，偶聯劑0.1～1份。

它由環氧樹脂50份，固化劑40份，復合納米無機粒子10份，固化助劑0.01～1份，發泡劑2份，玻璃纖維或碳纖維20份，偶聯劑0.5份組成。

納米無機粒子的粒徑小于100nm。

所述發泡劑包括化學發泡劑和可發性膨脹微球。

所述固化助劑加入量為0.05份。

玻璃纖維的直徑3～11微米、長度5毫米到25毫米

所述納米無機粒子納米含有機蒙脫土和納米二氧化硅，質量比為1:2。

環氧樹脂、納米無機粒子復合發泡材料的制備方法，取環氧樹脂、固化劑、納米無機粒子、固化助劑、玻璃纖維、碳纖維、偶聯劑在超聲波情況下攪拌30分鐘，然后加入發泡劑再攪拌30分鐘，發泡劑混合并攪拌均勻后，倒入模具中，然后放入烘箱在140～160℃固化1.5～5.5小時后隨烘箱冷卻。

所述的超聲波頻率為15KHZ—100KHZ。

本發明技術方案的原理：環氧樹脂、固化劑、玻璃纖維或碳纖維、偶聯劑在超聲作用下混合，使得玻璃纖維或碳纖維表面首先富集大量的環氧樹脂，及玻璃纖維或碳纖維表面完全被環氧樹脂浸潤，然后與發泡劑混合后制備發泡材料時，納米無機粒子增加泡孔形核率、玻璃纖維或碳纖維增加熔體粘度，玻璃纖維或碳纖維表面完全被環氧樹脂浸潤阻止微泡向纖維表面聚集的作用。

本發明與現有技術相比，本發明在環氧樹脂中加入復合納米無機粒子，在制備高性能發泡材料時，采用超聲混合使得環氧樹脂基體完全浸潤纖維，是在發泡過程氣泡不能向其表面聚集，起到增強增韌的效果。同時這種方法是纖維浸潤時間較短，制備成本也較低。

附圖說明

圖1為含5份玻璃纖維的樣品的電鏡圖，玻璃纖維始終在環氧樹脂基體中；

圖2為含5份碳纖維的樣品的電鏡圖，碳纖維始終在環氧樹脂基體中；

圖3為不同玻纖含量的樣品的拉伸強度性能圖；

圖4為不同玻纖含量的樣品的無缺口沖擊強度性能圖；

圖5為不同玻纖含量的樣品的壓縮強度性能圖；

圖6為不同碳纖含量的樣品的壓縮強度性能圖；

圖7為不同碳纖含量的樣品的拉伸強度性能圖；

圖8為不同碳纖含量的樣品的無缺口沖擊強度性能圖。

具體實施例

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