[發(fā)明專利]一種自增韌環(huán)氧樹脂微球材料

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711392315.5
• 申請日: 2017-12-21
• 公開（公告）號: CN107880492A
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王建莉;吳立輝;秦瑜;王晉;李旭;袁夢旗;王金良;周曉楠;李玉寧;郝旭東
• 申請（專利權(quán)）人: 河南省科學院化學研究所有限公司;河南工業(yè)大學
• 主分類號: C08L63/00
• 分類號: C08L63/00;C08L33/08;C08F220/18;C08F212/36;C08F2/28;C08F2/30;C08J3/12
• 代理公司: 鄭州聯(lián)科專利事務所(普通合伙)41104
• 代理人: 時立新

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及環(huán)氧樹脂技術(shù)領(lǐng)域，更具體涉及一種自增韌環(huán)氧樹脂微球材料。

背景技術(shù)

聚合物微球是一種性能優(yōu)良的新型功能材料，具有表面效應、體積效應、功能基團等特性，在分析化學、膠體化學及色譜分離等領(lǐng)域具有十分廣泛的應用，成為近年來的研究熱點。

現(xiàn)有文獻資料報道的環(huán)氧樹脂微球主要為中空微球或多孔微球，吳洋等（反應誘導相分離法制備環(huán)氧樹脂微球的研究[J]，桂林電子科技大學學報，2008, 28（1）：27-30）采用反應誘導相分離法成功制備出的微米級環(huán)氧樹脂微球雖然表面光滑，無破損和缺陷，但并沒有進一步對環(huán)氧樹脂微球的增韌進行相關(guān)研究，該微球內(nèi)應力大、柔韌性不足，應用受到極大限制，其制備方法也太過繁瑣。因此，制備具有自增韌效果的環(huán)氧樹脂微球材料，提高環(huán)氧樹脂微球材料的力學性能，從而滿足環(huán)氧樹脂微球材料的高性能化需求具有重要的研究意義。自增韌環(huán)氧樹脂微球材料目前尚未見相關(guān)報道。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明目的在于提供一種力學性能好、柔韌性好且熱穩(wěn)定性優(yōu)異的環(huán)氧樹脂微球材料。

為實現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明采用乳液模板法，在環(huán)氧樹脂固化體系中原位加入柔韌性好、耐老化性好的增韌單體，一步法制備得到環(huán)氧樹脂微球材料，增韌效果顯著。

該環(huán)氧樹脂微球材料的制備方法具體如下：

1、在燒瓶中稱取環(huán)氧樹脂、固化劑、溶劑、乳化劑、丙烯酸酯、二乙烯基苯、偶氮二異丁腈攪拌后得到均勻的混合物，然后置于50~60℃水浴中預固化待用。

其中：環(huán)氧樹脂為雙酚A聚氧乙烯醚環(huán)氧樹脂、對氨基苯酚三縮水甘油基環(huán)氧樹脂等常用低粘度環(huán)氧樹脂，優(yōu)選雙酚A聚氧乙烯醚環(huán)氧樹脂；固化劑為室溫低粘度固化劑，優(yōu)選低聚物聚酰胺650；溶劑為沸點在100~200℃之間的有機溶劑，優(yōu)選甲基異丁基酮；丙烯酸酯為丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯中的至少一種。

乳化劑為十六烷基三甲基溴化銨和司盤80的復配體系。

2、將步驟1所得混合物置于機械攪拌中，邊攪拌邊緩慢加入去離子水，滴加完畢后得到乳白色穩(wěn)定乳液，控制步驟1混合物的質(zhì)量為去離子水質(zhì)量的1~1.5倍，然后將體系置于50~60℃水浴中繼續(xù)反應至反應結(jié)束，用丙酮清洗產(chǎn)物后室溫下真空干燥至恒重，得到自增韌環(huán)氧樹脂微球材料。

上述步驟1中環(huán)氧樹脂、固化劑、溶劑、乳化劑、丙烯酸酯、二乙烯基苯、偶氮二異丁腈1： 0.7~0.9：0.8~1.0：0.2~0.4：0.1~0.3：0.05~0.2：0.0005~0.01。

上述步驟1中乳化劑的復配體系中十六烷基三甲基溴化銨、司盤80的質(zhì)量比為2：1。

本發(fā)明有益效果為：（1）聚丙烯酸酯柔韌富有彈性，主鏈不含雙鍵，具有良好的抗熱氧化和抗老化性能，與環(huán)氧樹脂的相容性好，本發(fā)明將丙烯酸酯原位聚合于環(huán)氧樹脂微球體系中達到較好的自增韌效果；（2）本發(fā)明采用陽離子乳化劑與非離子乳化劑復配的方式得到穩(wěn)定的環(huán)氧樹脂W/O乳液體系，乳液質(zhì)量分數(shù)達到50%以上，體系固含量高；（3）本發(fā)明中的增韌相和環(huán)氧樹脂體系之間形成了互穿網(wǎng)絡(luò)聚合物（IPN）結(jié)構(gòu)，二者相互貫穿和纏結(jié)，實現(xiàn)了分子水平的混合，提高了環(huán)氧樹脂微球材料的耐熱性、耐沖擊性和韌性；（4）本發(fā)明反應簡單易控，室溫固化，適合生產(chǎn)放大。

附圖說明

為了更清楚的說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，我們將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單介紹，顯而易見的，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實施例1所制備的自增韌環(huán)氧樹脂微球材料的掃描電子顯微鏡圖片。從圖中可以看出所得的自增韌環(huán)氧樹脂微球表面光滑，為實心微球。

圖2是本發(fā)明所制備的自增韌環(huán)氧樹脂微球材料的 熱分解溫度測試結(jié)果圖，圖中，1為實施例1制得的自增韌環(huán)氧樹脂微球材料，2為實施例2制得的自增韌環(huán)氧樹脂微球材料，,3為實施例3制得的環(huán)氧樹脂微球材料。

具體實施方法

為對本發(fā)明進行更好的說明，舉實施例如下：以下實施例用于說明本發(fā)明，但不能用來限制本發(fā)明的范圍。

實施例1：