[發明專利]一種尼龍結晶增強的環氧樹脂涂層及其制備方法

有效

• 申請號: 201811357301.4
• 申請日: 2018-11-15
• 公開（公告）號: CN109554069B
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 趙宣宣;陳立莊;曾瑜;李照磊
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: C09D163/00
• 分類號: C09D163/00;C09D177/02;C09D5/08
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 王素琴

一種尼龍結晶增強的環氧樹脂涂層及其制備方法，按照質量百分比含量由組分尼龍?6為2.5~10.0%、環氧樹脂為61.5~67.3%、六氟異丙醇10%、固化劑18.5~20.2%，外加流平劑和消泡劑各0.5~2ml的方式組成，并按照溶解，復配，加熱攪拌，共混固化，烘烤等步驟制備該涂層，提升了固化后環氧基樹脂的機械性能和耐腐蝕性能，并取得了最優的復配比例。

技術領域

本發明涉及復合高分子材料領域，尤其涉及一種尼龍結晶增強的環氧樹脂涂層及其制備方法。

背景技術

金屬的腐蝕一直是困擾著社會與經濟發展的一個嚴重問題，金屬保護涂層往往作為最為經濟實用的保護措施被廣泛應用在金屬防腐上。本文通過使用尼龍-6對環氧樹脂進行共混改性，試圖在解決環氧樹脂固化物的機械性能較差等一系列問題的同時，保證環氧樹脂材料本身優異性能。

環氧樹脂、酚醛樹脂和不飽和聚酯樹脂目前被稱為三大通用型熱固性樹脂，它們目前是熱固性樹脂中用量最大、應用最廣泛的種類。環氧樹脂中含有獨特的環氧基，以及羥基、醚鍵等活性基團和極性基團，因而具有許多優異的性能。與其他熱固性樹脂相比較，環氧樹脂的種類和牌號最多，性能各異。環氧樹脂固化劑的種類更多，再加上眾多的促進劑、改性劑、添加劑等，可以進行多種多樣的組合和組配。從而能獲得各種各樣性能優異的、各具特色的環氧固化體系和固化物。幾乎能適應和滿足各種不同使用性能和工藝性能的要求。

然而由于環氧樹脂與固化劑的加成反應是放熱反應，在反應過程中將發生體積收縮，將會造成收縮應力。另一方面，由于環氧樹脂與環氧樹脂接觸的材料膨脹系數不同，在溫度變化時，界面會產生熱應力。如果配方體系的韌性與機械強度較差，其應力無法得到充分的傳遞而使應力消除，當其超過固化物的強度極限時，就將會造成不可逆的材料開裂現象。針對上述問題，科研人員開展了許多研究工作，主要集中在提高環氧樹脂的斷裂韌性和延展性上。目前Zhong和Guo研究了環氧樹脂和醇溶性尼龍的混合物的混溶性和固化動力學。這些結果表明，尼龍和環氧樹脂之間發生的混溶性水平和反應程度取決于共混物的組成成分。當環氧樹脂是次要組分時，環氧乙烷環和尼龍的酰胺氮之間的親核反應是主導反應。以環氧樹脂為主要組分的組合物發生不同類型的固化反應，其特征表現出相對大的活化能。在M.Bakar等人的通過加入蒙脫石和聚酰胺共混對環氧樹脂進行改性的研究中，他發現添加2％蒙脫石或5％聚酰胺相對于未改性環氧樹脂而言，可以更好的改進沖擊強度和臨界應力強度因子。然而，發現在三點彎曲模式下測量的彎曲強度和韌性增加程度較小。

發明內容

本發明的目的是針對現有環氧樹脂固化后較差的韌性，耐沖擊損傷能力差，材料性能的分散性較大，橫向性能和層間剪切強度不夠好等缺陷，將環氧基樹脂與熱塑性材料共混。熱塑性高分子的加入可以在有效提升環氧基樹脂韌性的同時而不損害環氧基體樹脂的其他性質，尤其是環氧樹脂材料的耐腐蝕性能。因此，將熱固性高分子與熱塑性高分子復合獲得同時具有二者優異性能的高分子材料具有重要的應用價值，并且上述新型高分子材料的制備與研究中相關理論的探討也具有很好的科學意義。

為了達到上述目的，本發明是通過對環氧基體中尼龍-6晶體結構的調控，研究熱塑性高分子對熱固性高分子改性可能對復合高分子材料帶來的影響。通過使用尼龍-6對環氧樹脂進行共混改性，試圖在解決環氧樹脂固化物的機械性能較差等一系列問題的同時，保證環氧樹脂材料本身優異性能。

尼龍-6是一種具有高拉伸強度以及具有彈性的白色聚合物。其強度為6-8.5 gm/den，密度為1.084 g/mL。它的熔點為215 °C，玻璃化轉變溫度為47 ℃。由于其酰胺基團是極性基團，可以形成氫鍵，其分子間的作用力大，以及分子鏈排列整齊，所以尼龍-6表現出優異的機械性能：抗沖擊性能好、強度高、韌性好、結晶度高、熔點高、磨擦系數小、具有耐性和自潤滑性、吸振和消音性能好。