[發明專利]一種增韌型環氧樹脂的制備方法

在審

• 申請號: 201910003259.4
• 申請日: 2019-01-02
• 公開（公告）號: CN109852003A
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 冉志鵬;邱明;韓建軍
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院化工材料研究所
• 主分類號: C08L63/00
• 分類號: C08L63/00;C08K9/10;C08K3/36;C08J3/215
• 代理公司: 四川省成都市天策商標專利事務所 51213
• 代理人: 劉渝

1.一種增韌型環氧樹脂的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將適量的核殼結構的二氧化硅/聚丙烯酸縮水甘油酯納米粒子加入無水乙醇中，納米粒子的質量分數控制在0.1g/g～0.2g/g，通過超聲波進行分散，使納米粒子充分分散于無水乙醇中；

(2)在100g環氧樹脂中加入步驟一制得的納米粒子的無水乙醇分散液，進行充分攪拌，然后進行超聲波輔助分散；

(3)步驟二制得的混合物進行抽真空處理，抽真空至混合物中無氣泡逸出，以完全除去混合物中的無水乙醇；

(4)步驟三的混合物中加入適量的固化劑，攪拌均勻后，再次進行抽真空處理，以除去攪拌過程中混入的空氣；

(5)將步驟四制得的混合物倒入模具，控制合適的溫度進行固化，固化完成后得到增韌型環氧樹脂。

2.根據權利要求1所述的一種增韌型環氧樹脂的制備方法，其特征在于，步驟一中的核殼結構的二氧化硅/聚丙烯酸縮水甘油酯納米粒子是指在粒徑300nm～500nm的二氧化硅納米粒子的外表面通過自由基聚合的方法包覆厚度為50nm～100nm的聚丙烯酸縮水甘油酯殼層，其中的聚丙烯酸縮水甘油酯是交聯的三維網絡結構。

3.根據權利要求2所述的一種增韌型環氧樹脂的制備方法，其特征在于，步驟一中的核殼結構的二氧化硅/聚丙烯酸縮水甘油酯納米粒子的制備方法包括以下步驟：

(a)二氧化硅納米粒子的制備：在550ml無水乙醇中加入40ml～73.3ml濃氨水，機械攪拌10分鐘后，加入55ml正硅酸乙酯，室溫下攪拌反應至少12小時；

(b)碳碳雙鍵的修飾：在上述反應體系中一次性加入2ml～5ml甲基丙烯酸丙酯基三甲氧基硅烷，繼續攪拌6小時后，離心分離，用無水乙醇和去離子水各清洗2次，得到表面修飾有碳碳雙鍵的二氧化硅納米粒子；

(c)聚丙烯酸縮水甘油酯的包覆：將上一步制得的二氧化硅納米粒子分散于500ml去離子水中，加入100mg十二烷基硫酸鈉，超聲波分散10分鐘，通氮氣約30分鐘，然后加入丙烯酸縮水甘油酯體積的2％～5％的烯丙基丙烯酸酯，0ml至5ml丙烯酸縮水甘油酯，80mg過硫酸鉀，升溫至70℃引發聚合；反應3小時，冷卻后離心分離，水洗兩次，得到聚丙烯酸縮水甘油酯表面改性二氧化硅納米粒子。

4.根據權利要求1所述的一種增韌型環氧樹脂的制備方法，其特征在于，步驟一中的無水乙醇還可以是丙醇、丁醇、異丙醇中的一種或多種。

5.根據權利要求1所述的一種增韌型環氧樹脂的制備方法，其特征在于，步驟二中的納米粒子的無水乙醇分散液加入量為：納米粒子的添加量占環氧樹脂和固化劑總質量的1‰至3‰。

6.根據權利要求1所述的一種增韌型環氧樹脂的制備方法，其特征在于，步驟二中的環氧樹脂為雙酚A型環氧樹脂。

7.根據權利要求1所述的一種增韌型環氧樹脂的制備方法，其特征在于，步驟四中的固化劑為胺類固化劑、酸酐類固化劑或陽離子固化劑。

8.根據權利要求1所述的一種增韌型環氧樹脂的制備方法，其特征在于，步驟五中的合適的溫度是指能夠使環氧樹脂充分固化、且固化過程較為平緩而不引起爆聚的溫度。