[發明專利]一種碳晶粉改性環氧樹脂復合材料及其制作方法

在審

• 申請號: 201410671666.X
• 申請日: 2014-11-21
• 公開（公告）號: CN104403271A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 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;C08L97/02;C08L29/04;C08L71/00;C08L67/00;C08K13/04;C08K7/20;C08K3/04;C08K5/1515;C08K5/1539;C08K5/09
• 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，具體涉及一種碳晶粉改性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碳晶粉改性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：

一種碳晶粉改性環氧樹脂復合材料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：雙酚F環氧樹脂46-54、碳晶粉2-3、麥草漿4-7、環氧大豆油3-5、聚乙烯醇3.4-5.8、辛基酚聚氧乙烯醚6-9、馬來酸酐7-10、油酸4-8、鄰苯二甲酸聚酯5-7、蔗糖脂肪酸酯8-11、三乙醇胺5-7、3-氨基丙基三乙氧基硅烷1.2-2.6、四鹽基鉻酸鋅0.6-1.1、硬脂酸鋇0.5-0.9、助劑3-5。

所述的助劑由下列重量份原料制成：鄰羥基二苯甲酮2-4、硫酸鋅1-2、硼酸鋅1.3-2.5、樟腦0.7-1.2、納米氧化鋁1-3、玻璃微珠2-3、對苯二甲酸二乙酯10-14、阿拉伯膠1.2-3.7、聚乙二醇單甲醚13-17、正丁醇7-9、聚乙烯醇4-6、適量水，其制備方法為：將聚乙烯醇、阿拉伯膠放入熱水中攪拌至完全溶解，放入樟腦、納米氧化鋁、玻璃微珠研磨30-40分鐘，噴霧干燥加入硫酸鋅、硼酸鋅研磨10-20分鐘超聲波分散于聚乙二醇單甲醚中，再加入正丁醇、鄰羥基二苯甲酮一起攪拌30-40分鐘，升溫至160-170℃，保溫3-5小時，將反應產物降溫至85-95℃，加入對苯二甲酸二乙酯攪拌1-2小時即得。

所述的一種碳晶粉改性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）往麥草漿中加入碳晶粉、環氧大豆油、四鹽基鉻酸鋅研磨30-40分鐘，噴霧干燥，然后將其加入到雙酚F環氧樹脂中，超聲處理20-40分鐘；

（2）將油酸、辛基酚聚氧乙烯醚、馬來酸酐攪拌混勻，加入聚乙烯醇、3-氨基丙基三乙氧基硅烷一起放入反應釜中，升溫至170-180℃，保溫攪拌4-6小時；

（3）將步驟（2）反應產物降溫至75-98℃，加入步驟（1）反應物料、鄰苯二甲酸聚酯、蔗糖脂肪酸酯攪拌30-40分鐘，加入三乙醇胺及其他剩余成分攪拌10-15分鐘，在75-85℃固化3-4小時即得。

本發明有以下有益效果：通過添加麥草漿和變溫固化的方法制備碳晶粉改性環氧樹脂復合材料，能有效地防止低密度填料的析出，解決復合材料的相分離問題、實現碳晶粉在基體中的均勻分散；利用本發明制得的產品具有耐腐蝕、硬度大、軟化點高等優點。

具體實施方式

所述的一種碳晶粉改性環氧樹脂復合材料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：雙酚F環氧樹脂48、碳晶粉2、麥草漿4、環氧大豆油5、聚乙烯醇3.8、辛基酚聚氧乙烯醚6、馬來酸酐7、油酸4、鄰苯二甲酸聚酯7、蔗糖脂肪酸酯11、三乙醇胺6、3-氨基丙基三乙氧基硅烷1.5、四鹽基鉻酸鋅0.8、硬脂酸鋇0.7、助劑4。

所述的助劑由下列重量份原料制成：鄰羥基二苯甲酮2-4、硫酸鋅1-2、硼酸鋅1.3-2.5、樟腦0.7-1.2、納米氧化鋁1-3、玻璃微珠2-3、對苯二甲酸二乙酯10-14、阿拉伯膠1.2-3.7、聚乙二醇單甲醚13-17、正丁醇7-9、聚乙烯醇4-6、適量水，其制備方法為：將聚乙烯醇、阿拉伯膠放入熱水中攪拌至完全溶解，放入樟腦、納米氧化鋁、玻璃微珠研磨30-40分鐘，噴霧干燥加入硫酸鋅、硼酸鋅研磨10-20分鐘超聲波分散于聚乙二醇單甲醚中，再加入正丁醇、鄰羥基二苯甲酮一起攪拌30-40分鐘，升溫至160-170℃，保溫3-5小時，將反應產物降溫至85-95℃，加入對苯二甲酸二乙酯攪拌1-2小時即得。

制作方法包括以下步驟：

（1）往麥草漿中加入碳晶粉、環氧大豆油、四鹽基鉻酸鋅研磨30-40分鐘，噴霧干燥，然后將其加入到雙酚F環氧樹脂中，超聲處理20-40分鐘；

（2）將油酸、辛基酚聚氧乙烯醚、馬來酸酐攪拌混勻，加入聚乙烯醇、3-氨基丙基三乙氧基硅烷一起放入反應釜中，升溫至170-180℃，保溫攪拌4-6小時；