[發明專利]一種適用于復合材料液體成型的環氧組合物及其制備方法

在審

• 申請號: 201910634961.0
• 申請日: 2019-07-15
• 公開（公告）號: CN110283300A
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發明（設計）人: 張樂;夏紫輝;黃慧琳;徐燁;呂蔚
• 申請（專利權）人: 上海華誼樹脂有限公司
• 主分類號: C08G59/38
• 分類號: C08G59/38;C08G59/50
• 代理公司: 上海領洋專利代理事務所(普通合伙) 31292
• 代理人: 羅曉鵬

本發明提供了一種一種環氧組合物及其制備方法，具體是一種適用于液體成型的環氧組合物，包括以質量份數計的100份環氧樹脂組合物和40?55份的固化劑組合物；其中，所述環氧樹脂組合物包括四官能團環氧樹脂、三官能團環氧樹脂及二官能團環氧樹脂且所述四官能團環氧樹脂、所述三官能團環氧樹脂及所述二官能團環氧樹脂的質量份數比例為20?50:20?50:20?50；所述固化劑組合物包括芳香胺固化劑和促進劑所述芳香胺固化劑和所述促進劑的質量份數比例為95?100：0?5。本發明的環氧組合物皆為液體，且混合粘度低，操作性好。

技術領域

本發明屬于高分子有機化合物領域，涉及一種用于復合材料液體成型制備的環氧樹脂組合物，具體涉及是一種高強度、高模量、高韌型、耐高溫的環氧組合物。

背景技術

研究表明，纖維基復合材料特別是高模量纖維復合材料的拉伸性能、彎曲性能、層間剪切性能主要是受樹脂基體的模量控制。在樹脂基體低模量狀態下，復合材料承受拉伸、彎曲、剪切應力時，樹脂基體先達到屈服而破壞。提高樹脂基體的模量可有效提高模量樹脂基復合材料的綜合性能。而目前高模量樹脂組合物粘度較高，限制了樹脂在復合材料成型工藝中的應用。

近年來，部分國內企業和研究單位著重開發高模量樹脂基體，以提高復合材料性能。例如：名稱為“一種高模量環氧樹脂組合物及其制備方法”，公開號CN 104497273 A的中國專利公開一中雙組分高模量環氧組合物。該專利中實例中只列舉了彎曲強度，沒有拉伸強度和耐溫說明，不能體現出材料的高強高韌及耐高溫性能，同時固化溫度超過了200度也限制了樹脂在復合材料領域的應用。

為此，本發明應運而生。

發明內容

鑒于上述情況，本發明旨在于提供一種適用于液體成型的、高強度、高模量、高韌型、耐高溫的環氧組合物及其制備方法。

為實現上述目的，本發明首先提供了一種環氧組合物，具體是一種適用于液體成型的環氧組合物，其特征在于，包括：以質量份數計的100份環氧樹脂組合物和40-55份的固化劑組合物；其中，所述環氧樹脂組合物包括四官能團環氧樹脂、三官能團環氧樹脂及二官能團環氧樹脂且所述四官能團環氧樹脂、所述三官能團環氧樹脂及所述二官能團環氧樹脂的質量份數比例為20-50:20-50:20-50；所述固化劑組合物包括芳香胺固化劑和促進劑所述芳香胺固化劑和所述促進劑的質量份數比例為95-100：0-5。

進一步的，所述環氧樹脂包括氨基四官能團環氧樹脂、氨基酚三官能團環氧樹脂、萘基雙官能團環氧樹脂及酚醛雙官能團環氧樹脂中的一種或幾種。

進一步的，所述固化劑包括二氨基二苯甲烷(DDM)、二氨基二苯砜 (DDS)、二甲硫基甲苯二胺(DMTDA)、二乙基甲苯二胺(DETDA) 及間苯二甲胺中的一種或幾種。

進一步的，所述促進劑包括咪唑類促進劑、叔胺類及三氟化硼單乙胺中的一種或幾種。

本發明的有益效果為：

本發明的環氧組合物皆為液體，且混合粘度低，操作性好。在30-50℃下的粘度＜1000MPa.S，同時中溫可以完成固化(150℃)，并獲得超過 210℃的Tg點，還可獲得高強(拉伸強度＞80MPa),高模(拉伸模量＞ 4.2GPa)，高韌性(斷裂伸長率＞3％)的優異性能，非常適合于高性能復合材料的制備。

本發明另提供了一種適用于液體成型的環氧組合物的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

制備環氧樹脂組合物，將四官能團環氧樹脂、三官能團環氧樹脂及二官能團環氧樹脂按比例進行真空攪拌，攪拌后出料進行密封保存；

制備固化劑組合物，將芳香胺固化劑和促進劑按比例進行氮氣保護加熱，攪拌均勻后出料進行密封保存；

制備環氧組合物，將所述環氧樹脂組合物和所述固化劑組合物按比例混合均勻，倒入拉伸樣條模具中固化。