[發明專利]復合材料用環氧樹脂增韌改性劑及環氧樹脂增韌改性方法

在審

• 申請號: 201810791025.6
• 申請日: 2018-07-18
• 公開（公告）號: CN108864658A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 李濤
• 申請（專利權）人: 四川遠邇科技有限公司
• 主分類號: C08L63/00
• 分類號: C08L63/00;C08L101/00
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

本發明公開一種復合材料用環氧樹脂增韌改性劑及環氧樹脂增韌改性方法，屬于環氧樹脂增韌改性領域，本發明復合材料用環氧樹脂增韌改性劑由質量分數為75%的雙酚A型環氧樹脂和質量分數為25%納米核殼橡膠組成。本發明增韌改性環氧樹脂其結果顯得更加顯著，并且在取得良好的增韌效果的同時能保持原環氧體系的玻璃化溫度Tg不變。

技術領域

本發明屬于環氧樹脂增韌改性領域，具體涉及一種復合材料用環氧樹脂增韌改性劑及環氧樹脂增韌改性方法。

背景技術

環氧樹脂是一種在聚合物復合材料中應用廣泛的熱固性樹脂，其既包含環氧基的低聚物，也包括環氧基的低分子量化合物。環氧樹脂由于其分子的特殊結構，使其擁有優良的機械性能、粘接性能、耐化學穩定性、耐磨性能、電絕緣性能、耐熱性能以及高的穩定性、工藝性能好、固化時收縮率小等特點，使其作為膠黏劑、材料和復合材料的基體廣泛應用與交通、機械、電子、汽車及航空航天領域。但是環氧樹脂由于其高度交聯的結構，其裂紋擴展屬于典型的脆性擴展，固化后也存在韌性不足、容易開裂等問題，這些問題限制了環氧樹脂在工程技術上的應用。因此，自六十年代中期開始對環氧樹脂的增韌改性一直是國內外研究的熱點。

目前研究出來的對環氧樹脂的增韌改性的方法有很多，比如在環氧樹脂中通過添加韌性較好的熱塑性樹脂，使其在環氧樹脂中形成分散相，能有效對環氧樹脂進行增韌改性，這些熱塑性樹脂不僅韌性較好，還有較高的模量和強度，在改性的同時還不影響環氧固化物的機械性能。還有就是利用互穿網絡聚合物(IPN)對環氧樹脂進行增韌改性，IPN由于其交聯網狀聚合物相互貫穿的特點，起著協同效應和強迫包容等作用。這些互穿體系在對環氧樹脂進行增韌后不僅沖擊強度提高，其拉伸強度也不會降低甚至略有提高。另外還有熱致性聚合物增韌、剛性高分子增韌、嵌段共聚物結構改性等多種增韌改性方法。但是，現有技術對環氧樹脂的增韌改性存在改性劑與環氧樹脂具相容性不好的缺陷，并且改性方法多為復雜。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供一種復合材料用環氧樹脂增韌改性劑及環氧樹脂增韌改性方法。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

復合材料用環氧樹脂增韌改性劑，由質量分數為75％的雙酚A型環氧樹脂和質量分數為25％納米核殼橡膠組成。

進一步的，所用納米核殼橡膠尺寸為90～110納米。

進一步的，所用納米核殼橡膠尺寸為100納米。

環氧樹脂增韌改性方法，包括以下步驟：將上述復合材料用環氧樹脂增韌改性劑與環氧樹脂在40～50℃溫度下混合，攪拌至體系均勻分散。

進一步的，所述復合材料用環氧樹脂增韌改性劑的添加量為環氧樹脂的15％～20％。

進一步的，所述環氧樹脂為BisA型環氧樹脂、BisF型環氧樹脂、脂環族環氧樹脂、多官能TGMDA、線性酚醛環氧樹脂、溴化環氧樹脂中的一種或多種。

本發明具有以下優點：

(1)本發明復合材料用環氧樹脂增韌改性劑是由75％雙酚A型環氧樹脂和25％納米核殼橡膠組成的半透明液體混合物，納米核殼橡膠在環氧樹脂中均勻分布，與傳統的橡膠增韌相比，本發明液態的復合材料用環氧樹脂增韌改性劑在固化前與環氧樹脂具有良好的相容性，即能均勻的分散在環氧樹脂中，液態核殼橡膠增韌改性環氧樹脂其結果顯得更加顯著，并且在取得良好的增韌效果的同時能保持原環氧體系的玻璃化溫度Tg不變；

(2)本發明復合材料用環氧樹脂增韌改性劑是含有75％的雙酚A環氧樹脂，所以主體環氧樹脂不需要再重復添加；

(3)本發明環氧樹脂增韌改性方法，使用了所述復合材料用環氧樹脂增韌改性劑，所述復合材料用環氧樹脂增韌改性劑的添加量為環氧樹脂的15％～20％，改性后的產品的韌性和耐沖擊強度有顯著提高；