[發明專利]一種高效快速固化樹脂基輕質復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201510350074.2
• 申請日: 2015-06-19
• 公開（公告）號: CN104877157B
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 聶冬斌;董輝;詹杭君
• 申請（專利權）人: 浙江華正新材料股份有限公司
• 主分類號: C08J7/04
• 分類號: C08J7/04;C09D163/00;C09D7/61;C08G59/50;C08G59/68
• 代理公司: 杭州豐禾專利事務所有限公司 33214
• 代理人: 李久林

本發明公開了一種高效快速固化樹脂基輕質復合材料及其制備方法，該方法包括如下步驟：1)選微粉雙氰胺和電子級雙氰胺作為復合固化劑，選擇脲胺類和咪唑類作為復合催化劑，制成混合固化體系；選合適的空心玻璃微珠；將環氧樹脂、增韌劑、成膜劑和溶劑，混合攪拌均勻，形成樹脂混合液；2)將空心玻璃微珠加入到混合固化體系中，混合攪拌均勻后加入到樹脂混合液中，形成輕質復合材料膠液；3)將輕質復合材料膠液涂覆于不經過表面處理的離型膜上，經過烘烤形成半固化片材，再將半固化片材經過壓制，最終得到輕質復合材料。本方案降低了成型加工過程的溫度，縮短了固化成型時間，降低了復合材料密度。

技術領域

本發明涉及一種輕質復合材料，具體涉及一種高效快速固化樹脂基輕質復合材料及其制備方法。

背景技術

環氧樹脂是一種綜合性能優良的復合材料樹脂基體，由環氧樹脂成型的復合材料具有質量輕、強度高、模量大、耐腐蝕性好、電性能優異的特點。空心玻璃微珠具有密度低、壓縮強度高、電阻率高、熱傳導系數和熱收縮系數小等優點，是其他輕質填料無法比擬的。而使用空心玻璃微珠來降低環氧樹脂復合材料的密度，目前也越來越廣泛應用在機械、輕工、航空航天、船舶、建筑等領域。

雙氰胺作為環氧樹脂的固化劑，由于固化產物具有優良的力學性能和電性能，廣泛應用在汽車、航天及電子等領域中，但由于其固化溫度較高且固化時間較長，使應用范圍受到很大限制，而目前大量使用的咪唑類固化促進劑，雖然能夠加快固化速度，但是固化溫度還是普遍較高，固化成型時間很長，雖然提高咪唑類催化劑的量能夠迅速提高固化速度，達到解決固化時間長的問題，但是加大咪唑類催化劑的量，會帶來加工過程難以控制，極容易形成暴聚等化學現象，使得原材料直接損失，無法生產。

如專利號為201210077459.2公開的一種密度小于水的輕質高強復合材料，其配方為環氧樹脂100份，增韌劑0～15份，溶劑30.0～70.0份，固化劑2.5～35份，促進劑0.01～0.30份，偶聯劑0.5～3.0份，表面活性劑0.05～0.15份，空心玻璃微球20～60份，該配方制得的復合材料密度達到0.90～0.99g/cm3，采用增強材料浸漬混和膠液或者將混合膠液涂覆于增強材料上的工藝制得半固化材料，半固化材料再經多層疊配、層壓熱固化制得復合材料，由于浸膠工藝和材料成型工藝的問題，配方中不能大量的加入空心玻璃微球，該配方中只能加入20～60份空心玻璃微球，且對空心玻璃微球的強度和粒徑有相當高的要求，并且半固化材料制作時，需經過100～200℃高溫的烘箱，輕質材料成型時，材料溫度需達到160℃以上，時間達到40分鐘以上，才能完全固化成型出制品，該專利，1、復合材料密度無法下降的太多，2、制品尺寸受到限制，3、成型過程中耗能過多，耗時過長；又如專利號為201210067359.1公開的一種輕質高強浮力材料，其配方為重量份數為100份低粘度環氧樹脂、5～10份熱塑性樹脂、16～48份空心微珠及10～20份固化劑，該配方制得的復合材料密度雖然能夠達到0.63g/cm3，但是由于該配方采用的是模壓成型，模壓件不僅要在模壓機中固化3～5小時成型，而且脫模后還需在烘箱中固化溫度條件下保持1～3小時，才能完整固化成型。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明的目的是提供了一種高效快速固化樹脂基輕質復合材料及其制備方法，通過選擇和調整樹脂復合液，選擇不同種類固化劑和催化劑，并調整固化劑和催化劑的配比，加入低密度的空心玻璃微球，經過涂覆工藝達到設定的復合材料成型時間和密度，從而降低成型加工過程的溫度，縮短固化成型時間，降低復合材料密度。

為了達到上述的目的，本發明采用了以下的技術方案：

一種高效快速固化樹脂基輕質復合材料的制備方法，包括如下步驟：