[發(fā)明專利]一種高韌性絕緣環(huán)氧樹脂固化物及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010250926.1
• 申請日: 2020-04-01
• 公開（公告）號: CN111234181B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊威;張卓;顏丙越;姜志國;尹立;陳新;陳赟;王琨;邊凱;史曉寧;李飛;張翀;郭安儒;徐雙雙;劉建軍;李成剛
• 申請（專利權(quán)）人: 全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院有限公司;國家電網(wǎng)有限公司;國網(wǎng)江蘇省電力有限公司電力科學(xué)研究院;航天材料及工藝研究所
• 主分類號: C08G59/42
• 分類號: C08G59/42;C08G59/50;C08G59/62;C08K3/26;C08K3/36;C08L21/00
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11250
• 代理人: 周淑歌

本發(fā)明提供一種高韌性絕緣環(huán)氧樹脂固化物及其制備方法和應(yīng)用，其中，固化物包括如下原料:基體樹脂、固化劑、增韌劑和促進(jìn)劑，其中，基體樹脂為環(huán)氧樹脂與含有疏水脂肪鏈和芳香環(huán)的非活性樹脂改性劑的混合物，增韌劑為活性稀釋劑與納米粒子的混合物，活性稀釋劑與納米粒子之間能夠形成氫鍵。非活性樹脂改性劑中的長疏水脂肪側(cè)鏈和芳香環(huán)，可賦予產(chǎn)品極低的粘度，進(jìn)而降低環(huán)氧樹脂的粘度，增加環(huán)氧樹脂與其他組分之間的相容性、提高柔韌性、提供優(yōu)異的早期耐水性、硬度性能和防腐保護(hù)，并提供優(yōu)異絕緣性和耐熱性；活性稀釋劑能夠與納米粒子反應(yīng)，與納米粒子形成阻尼支鏈和增韌懸掛鏈結(jié)構(gòu)，能夠增大環(huán)氧樹脂體系分子間距離，提供更好的韌性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明環(huán)氧樹脂領(lǐng)域，具體涉及一種高韌性絕緣環(huán)氧樹脂固化物及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

環(huán)氧樹脂固化物體系以其高強度、高模量、高耐熱、高絕緣等優(yōu)異的性能廣泛的應(yīng)用于航空航天、汽車領(lǐng)域、電氣領(lǐng)域等。環(huán)氧樹脂擁有優(yōu)異的性能，得益于其固化后形成三維交聯(lián)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，但是這種結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出質(zhì)脆的特點，極易由于負(fù)載過大或者缺陷產(chǎn)生的微裂紋迅速擴散導(dǎo)致材料失效，從而降低了其使用范圍。因此對環(huán)氧樹脂固化物進(jìn)行增韌改性以提高材料的耐沖擊性成為亟待解決的問題之一，目前環(huán)氧樹脂固化物的增韌方法有聚氨酯增韌、橡膠增韌、熱塑性彈性體增韌，這些方法能夠在一定程度上改善環(huán)氧樹脂的沖擊韌性，但是由于其與環(huán)氧樹脂的相容性欠佳，一般來說會使環(huán)氧樹脂固化物的力學(xué)性能、絕緣性能和耐熱性變差。因此，亟需提供一種韌性高、耐熱性能和絕緣性能好的環(huán)氧樹脂固化物。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的環(huán)氧樹脂固化物沖擊韌性、耐熱性和絕緣性不能兼得的缺陷，從而提供一種高韌性、絕緣性和耐熱性能好的環(huán)氧樹脂固化物。

本發(fā)明還提供一種高韌性絕緣環(huán)氧樹脂固化物的制備方法。

本發(fā)明還提供一種高韌性絕緣環(huán)氧樹脂固化物的應(yīng)用。

為此，本發(fā)明提供一種高韌性絕緣環(huán)氧樹脂固化物，包括如下原料:

基體樹脂、固化劑、增韌劑和促進(jìn)劑，其中，所述基體樹脂為環(huán)氧樹脂與含有疏水脂肪鏈和芳香環(huán)的非活性樹脂改性劑的混合物，所述增韌劑為活性稀釋劑與納米粒子的混合物，所述活性稀釋劑與納米粒子之間能夠形成氫鍵。

進(jìn)一步地，所述非活性樹脂改性劑為卡德萊LITE2020和/或卡德萊NX2026。

進(jìn)一步地，所述基體樹脂中非活性樹脂改性劑的用量為環(huán)氧樹脂質(zhì)量的5-10％，優(yōu)選為7-10％。

進(jìn)一步地，所述活性稀釋劑為含有酚基或醇羥基的活性稀釋劑。

進(jìn)一步地，所述活性稀釋劑為腰果酚縮水甘油醚。

進(jìn)一步地，所述納米粒子的表面帶有羥基或羧基。

進(jìn)一步地，所述納米粒子為納米二氧化硅、納米橡膠和納米碳酸鈣中的一種或幾種。

進(jìn)一步地，所述增韌劑中活性稀釋劑與納米粒子的質(zhì)量比為30-70:70-30。

進(jìn)一步地，包括如下重量百分比的原料：以原料總質(zhì)量為100％計，基體樹脂40-58％、固化劑30-48％、增韌劑5-10％和促進(jìn)劑0.1-2％。

進(jìn)一步地，所述固化劑為酸酐類固化劑。

進(jìn)一步地，所述固化劑為甲基四氫苯酐、甲基六氫苯酐、甲基納迪克酸酐、鄰苯二甲酸酐和4,4-二氨基二苯砜中的一種或幾種。

進(jìn)一步地，所述促進(jìn)劑為胺類促進(jìn)劑。

進(jìn)一步地，所述促進(jìn)劑為二甲基芐胺、三乙醇胺和2-乙基-4-甲基咪唑中的一種或幾種。