[發(fā)明專利]一種可自修復(fù)環(huán)氧樹脂材料及其制備方法和應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010102323.7
• 申請日: 2020-02-19
• 公開（公告）號: CN111286009A
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁利巖;劉小紅;宋璇;呂茂萍;吳輝
• 申請（專利權(quán)）人: 中科院廣州化學(xué)有限公司;南雄中科院孵化器運(yùn)營有限公司;國科廣化（南雄）新材料研究院有限公司
• 主分類號: C08G59/64
• 分類號: C08G59/64;C08G59/68
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 羅嘯秋

本發(fā)明屬于功能材料領(lǐng)域，公開了一種可自修復(fù)環(huán)氧樹脂材料及其制備方法和應(yīng)用。所述可自修復(fù)環(huán)氧樹脂材料包含以下按摩爾份計(jì)算的成份：環(huán)氧樹脂：16?22份；含席夫堿胺類固化劑：8?11份；固化促進(jìn)劑：0.5?1份；所述含席夫堿胺類固化劑通過如下方法制備得到：將3?氨基芐胺溶解于乙醇中，升溫至50?55℃，然后滴加去氫?二香蘭素的乙醇溶液，保溫繼續(xù)反應(yīng)8?12h，反應(yīng)完成后過濾，所得沉淀經(jīng)洗滌、干燥，得到所述含席夫堿胺類固化劑。本發(fā)明所得可自修復(fù)環(huán)氧樹脂材料強(qiáng)度高、絕緣性好、自修復(fù)效果好。且成型工藝簡單，固化溫度適中，適合于各種封裝材料成型的制備。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于功能材料領(lǐng)域，特別涉及一種可自修復(fù)環(huán)氧樹脂材料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

環(huán)氧熱固性樹脂是用途最廣泛的材料之一，由于其機(jī)械強(qiáng)度高，耐化學(xué)性和耐熱性好，優(yōu)良的絕緣性能等特點(diǎn)，在封裝材料、復(fù)合材料、膠粘劑、涂料、機(jī)械建筑材料等領(lǐng)域都具有廣泛應(yīng)用。

環(huán)氧樹脂作為封裝材料在加工或使用時，在一些外部刺激如熱、機(jī)械應(yīng)力等作用下，可能會產(chǎn)生不可逆的裂紋或擦傷，因此導(dǎo)致材料的性能和壽命的降低。然而，不可否認(rèn)的是，環(huán)氧樹脂熱固性材料同眾多其他熱固性材料一樣，因其不可逆的三維網(wǎng)絡(luò)而難以重新加工，使其真正的價值無法體現(xiàn)，造成了經(jīng)濟(jì)的極大損失和資源的巨大浪費(fèi)。傳統(tǒng)修復(fù)方式如修補(bǔ)、焊接等只能從宏觀上修復(fù)，其材料的性能仍然會大大下降。因此，開發(fā)可自修復(fù)、可回收的環(huán)氧樹脂是非常必要的。

可自修復(fù)環(huán)氧樹脂材料，不僅具有機(jī)械性能好、穩(wěn)定性好、絕緣性好等優(yōu)異的性能，還具有自修復(fù)性能好，加工性能優(yōu)異，使用壽命長，是未來可自修復(fù)環(huán)氧封裝材料的發(fā)展方向。

發(fā)明專利CN 2018104541194提供了一種熱可逆自修復(fù)環(huán)氧樹脂材料的制備方法，它是通過Diels-Aider反應(yīng)的熱可逆交換來實(shí)現(xiàn)材料的自修復(fù)效果。但是，該方法會因Diels-Aider的逆反應(yīng)導(dǎo)致材料的黏度突然降低，破壞結(jié)構(gòu)的完整性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，提供一種可自修復(fù)環(huán)氧樹脂材料。本發(fā)明的環(huán)氧樹脂材料具有自愈效果好、機(jī)械性能好、使用壽命長等特點(diǎn)，可有效克服普通環(huán)氧封裝材料帶來的缺陷和不足，有利于提升封裝材料的產(chǎn)品質(zhì)量和檔次。

本發(fā)明的另一目的在于提供上述可自修復(fù)環(huán)氧樹脂材料的制備方法。

本發(fā)明的再一目的在于提供上述可自修復(fù)環(huán)氧樹脂材料的應(yīng)用。

本發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種可自修復(fù)環(huán)氧樹脂材料，包含以下按摩爾份計(jì)算的成份：

環(huán)氧樹脂：16-22份；

含席夫堿胺類固化劑：8-11份；

固化促進(jìn)劑：0.5-1份；

所述含席夫堿胺類固化劑通過如下方法制備得到：

將3-氨基芐胺溶解于乙醇中，升溫至50-55℃，然后滴加去氫-二香蘭素的乙醇溶液，保溫繼續(xù)反應(yīng)8-12h，反應(yīng)完成后過濾，所得沉淀經(jīng)洗滌、干燥，得到所述含席夫堿胺類固化劑。

進(jìn)一步地，所述3-氨基芐胺與去氫-二香蘭素的摩爾比為(8～10):(4～5)。

進(jìn)一步地，所述去氫-二香蘭素通過如下方法制備得到：

將香草醛溶解于檸檬酸-磷酸鹽緩沖溶液中，加入過氧化氫酶攪拌混合均勻，然后滴加H₂O₂溶液攪拌反應(yīng)，固體產(chǎn)物經(jīng)洗滌、干燥，得到去氫-二香蘭素。

進(jìn)一步地，所述環(huán)氧樹脂為雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂中的一種或至少兩種的混合物；優(yōu)選雙酚A型環(huán)氧樹脂，如E-44或E-51。