[發明專利]一種力學性能優的耐熱型環氧樹脂復合材料及其制作方法

在審

• 申請號: 201410671581.1
• 申請日: 2014-11-21
• 公開（公告）號: CN104448706A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 張慶
• 申請（專利權）人: 蕪湖市寶藝游樂科技設備有限公司
• 主分類號: C08L63/00
• 分類號: C08L63/00;C08K13/06;C08K9/06;C08K5/12;C08K5/18;C08K5/11
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 方琦

技術領域

本發明涉及高分子復合材料領域，具體涉及一種力學性能優的耐熱型環氧樹脂復合材料及其制作方法。

背景技術

環氧樹脂是泛指分子中含有兩個或兩個以上活潑環氧基團的有機化合物，它們可與多種類型的固化劑發生交聯反應而形成不溶、不熔的具有三向網狀結構的高聚物。具有優良的電絕緣、機械、粘接、耐化學腐蝕性能及良好的物理、化學性能，廣泛用做層壓料、粘結劑、涂料等，在輪船、汽車、航空航天等領域越來越受到重視。

目前，環氧樹脂被作為復合材料的基體，表現出很多問題，如硬度低、絕緣性差、受熱軟化、易分層、傳質傳熱困難、氣味大等缺點，需要改進環氧樹脂的制備工藝。

發明內容

本發明的目的就是提供一種力學性能優的耐熱型環氧樹脂復合材料及其制作方法，以克服現有技術的不足。

本發明的目的是這樣實現的：

一種力學性能優的耐熱型環氧樹脂復合材料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：TDE-85環氧樹脂50-56、工業煤渣1-2、硅油5-7、四硼酸鉀1-3、醋酸鉛1-2、二乙基甲苯二胺3-5、烯丙基縮水甘油醚11-14、三羥甲基丙烷7-9、直鏈烷基苯磺酸6-8、十六烷基三甲基溴化銨1.2-2.3、對苯二甲酸二甲酯4-7、乙酰檸檬酸三乙酯8-10、助劑3-6。

所述的助劑由下列重量份原料制成：烏洛托品0.3-0.6、聚硅氧烷0.6-0.8、卡拉膠1-2、納米二氧化硅2-3、蓖麻油5-8、二硫化鉬1.2-3.2、丙二醇甲醚15-18、季戊四醇6-9、丙烯酸7-10、四丁基錫1.1-2.3、鄰苯二甲酸二辛酯2-4、適量水，其制備方法為：將卡拉膠放入熱水中攪拌至完全溶解，放入煅燒處理后的納米二氧化硅、蓖麻油、二硫化鉬研磨10-20分鐘，超聲波分散于丙二醇甲醚中，再加入季戊四醇、丙烯酸、聚硅氧烷、四丁基錫一起攪拌30-40分鐘，升溫至175-185℃，保溫3-5小時，將反應產物降溫至85-95℃，加入鄰苯二甲酸二辛酯、烏洛托品攪拌1-2小時即得。

所述的一種力學性能優的耐熱型環氧樹脂復合材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

（1）將工業煤渣于530-640℃下煅燒處理1-2小時，取出冷卻加入硅油、四硼酸鉀研磨30-40分鐘，然后加入TDE-85環氧樹脂，超聲處理20-40分鐘；

（2）將烯丙基縮水甘油醚、三羥甲基丙烷放入反應釜中混勻，加入直鏈烷基苯磺酸、十六烷基三甲基溴化銨攪拌10-15分鐘，升溫至135-154℃，保溫攪拌4-6小時；

（3）將步驟（2）反應產物降溫至85-100℃，加入步驟（1）反應物料、對苯二甲酸二甲酯、乙酰檸檬酸三乙酯攪拌30-40分鐘，加入二乙基甲苯二胺及其他剩余成分攪拌10-15分鐘，在100-115℃下進行固化3-5小時即得。

本發明有以下有益效果：本發明添加工業煤渣并對其進行表面處理，同時添加其他有效成分加以混合后添加到原料中，制得的環氧樹脂力學性能優越、韌性大、玻璃化轉變溫度及抗沖擊性能高，同時本發明還實現了廢物再利用解決固廢處理難的難題。

具體實施方式

所述的一種力學性能優的耐熱型環氧樹脂復合材料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：TDE-85環氧樹脂51、工業煤渣1、硅油5、四硼酸鉀2、醋酸鉛1、二乙基甲苯二胺3、烯丙基縮水甘油醚13、三羥甲基丙烷7、直鏈烷基苯磺酸6、十六烷基三甲基溴化銨1.7、對苯二甲酸二甲酯4、乙酰檸檬酸三乙酯8、助劑5。

所述的助劑由下列重量份原料制成：烏洛托品0.5、聚硅氧烷0.7、卡拉膠1、納米二氧化硅2、蓖麻油8、二硫化鉬1.8、丙二醇甲醚17、季戊四醇6、丙烯酸7、四丁基錫1.7、鄰苯二甲酸二辛酯2、適量水，其制備方法為：將卡拉膠放入熱水中攪拌至完全溶解，放入煅燒處理后的納米二氧化硅、蓖麻油、二硫化鉬研磨10-20分鐘，超聲波分散于丙二醇甲醚中，再加入季戊四醇、丙烯酸、聚硅氧烷、四丁基錫一起攪拌30-40分鐘，升溫至175-185℃，保溫3-5小時，將反應產物降溫至85-95℃，加入鄰苯二甲酸二辛酯、烏洛托品攪拌1-2小時即得。

制作方法包括以下步驟：

（1）將工業煤渣于530-640℃下煅燒處理1-2小時，取出冷卻加入硅油、四硼酸鉀研磨30-40分鐘，然后加入TDE-85環氧樹脂，超聲處理20-40分鐘；

（2）將烯丙基縮水甘油醚、三羥甲基丙烷放入反應釜中混勻，加入直鏈烷基苯磺酸、十六烷基三甲基溴化銨攪拌10-15分鐘，升溫至135-154℃，保溫攪拌4-6小時；