[發明專利]一種低界面納米薄層改性的環氧樹脂復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202010895255.4
• 申請日: 2020-08-31
• 公開（公告）號: CN111944276A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 李錦云
• 申請（專利權）人: 羚鯊貿易（東莞）有限公司
• 主分類號: C08L63/00
• 分類號: C08L63/00;C08L71/02;C08K9/10;C08K9/00;C08K9/02;C08K9/04;C08K7/00;C08K3/34;C08K3/22
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 黃曉蘭

本發明提供一種低界面納米薄層改性的環氧樹脂復合材料及其制備方法，具體制備方法為：將納米薄層材料分散于去離子水中高速攪拌形成懸浮液，然后加入堿性非離子表面活性劑溶液，連續攪拌至漿狀，離心干燥，得到低界面改性的納米薄層材料；將聚乙二醇和馬來酸酐混合加熱攪拌，加入環氧樹脂和納米薄層材料，繼續升溫攪拌，得到環氧樹脂乳化劑；將環氧樹脂中加入低界面改性的納米薄層材料，攪拌均勻，加入環氧樹脂乳化劑，高速攪拌至混合均勻，滴加固化劑繼續攪拌，抽真空，得到低界面納米薄層改性的環氧樹脂復合材料。該方法制備的環氧樹脂具有較低的界面張力和良好的韌性，可降低污染物對環氧樹脂表面的附著，提高環氧樹脂的功能性和使用范圍。

技術領域

本發明屬于橡膠材料技術領域，具體涉及一種低界面納米薄層改性的環氧樹脂復合材料及其制備方法。

背景技術

環氧樹脂屬于熱固性樹脂,具有優異的粘結性能、力學性能、電絕緣性能,耐熱、耐化學藥品性能以及收縮率低、成本低廉等優點，但存在內應力大、質脆、耐疲勞性、耐候性差等缺點,在很大程度上限制了其應用范圍，尤其是在戶外用途方面。

目前，針對環氧樹脂的改性主要是針對其的機械性、耐候性、吸水性方面的改性整理，并沒有關于其低界面防污染改性方面的研究。中國專利CN106085120A公開的一種抗污染性佳的環氧樹脂基散熱粉末涂料及其制作方法，將華千金藤烘干、粉碎研磨過200目篩，加入EVA乳液攪拌混勻靜置，造粒，在氮氣保護下于800-1000℃燒結20-30分鐘得預混料；將蛭石粉在740-840℃下煅燒2-3小時，出料冷卻至60℃-80℃，加入乙烯基三甲氧基硅烷、陶瓷纖維超聲分散20-30分鐘，加入預混料、氧化鎂充分球磨，造粒，得粒徑為2-4μm的改性助料，然后將雙酚A放入10％的氫氧化鈉溶液中加熱至60℃攪拌混勻，降溫至55℃加入碳納米管超聲分散30分鐘，升溫至80℃加入環氧氯丙烷、三烯丙基異氰脲酸酯保持溫度超聲分散，用冷水和80℃熱水反復交替洗至中性，50℃低溫烘干得改性環氧樹脂，最后將改性環氧樹脂、殼聚糖及其他剩余成分投入高速混合機中攪拌混勻，經雙螺桿擠出機熔融擠出，冷卻磨粉，過250-300目篩，出料。中國專利CN104403273A公開的一種無污染清潔型環氧樹脂復合材料及其制作方法，將凹凸棒土、納米碳化硅于540-680℃下煅燒處理，取出冷卻，加入環烷酸鈷、聚酯硅油研磨，然后加入環氧樹脂，再次超聲研磨處理，得到反應物A；將馬來酰胺酸、巰基丁二酸放入反應釜中混勻，加入二乙二醇乙醚、鄰苯二甲酸酐、環烷酸鈷攪拌，升溫至150-170℃，保溫攪拌，得到反應物B，最后將兩種反應產物降溫至95-110℃后混合，然后加入異氰脲酸三縮水甘油酯、三聚氰酸三烯丙酯攪拌30-40分鐘，加入三乙醇胺及其他剩余成分攪，在100-110℃下進行固化，得到無污染清潔型環氧樹脂復合材料，該方法制備的環氧樹脂在液晶中的溶解性小且可防止液晶污染。由上述現有技術可知，通過對環氧樹脂中加入改性劑可提高環氧樹脂的內部結合力，繼而提高環氧樹脂復合材料的防污染能力。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種低界面納米薄層改性的環氧樹脂復合材料及其制備方法，本發明將納米薄層材料將堿性非離子表面活性劑吸附其中，然后加入環氧樹脂中，利用低界面張力的表面活性劑和納米薄層材料的特殊結構，顯著降低環氧樹脂的界面張力，且機械韌性下降并不多，滿足了環氧樹脂的使用要求后，降低了環氧樹脂表面污染物等材料的附著力，提高環氧樹脂的功能性和使用范圍。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：

一種低界面納米薄層改性的環氧樹脂復合材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)將納米薄層材料分散于去離子水中高速攪拌形成懸浮液，然后加入堿性非離子表面活性劑溶液，連續攪拌至漿狀，離心干燥，得到低界面改性的納米薄層材料；

(2)將聚乙二醇和馬來酸酐混合加熱攪拌，加入環氧樹脂和納米薄層材料，繼續升溫攪拌，得到環氧樹脂乳化劑；