[發明專利]一種以塑代鋼的高韌性高強度環氧復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202110075895.5
• 申請日: 2021-01-20
• 公開（公告）號: CN112852365A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 謝宇;王君;何園明
• 申請（專利權）人: 優鏈新材料科技（上海）有限公司
• 主分類號: C09J163/00
• 分類號: C09J163/00;C09J175/04;C09J167/00
• 代理公司: 合肥律通專利代理事務所(普通合伙) 34140
• 代理人: 鄭松林

本發明提供一種以塑代鋼的高韌性高強度環氧復合材料及其制備方法，涉及汽車配件領域，按重量百分比數計，包括以下原料：48.80％環氧樹脂、36.00％無機填料、0.40％納米纖維、4.60％聚氨酯、8.00％多羥基聚酯、2.00％固化劑、0.10％促進劑、0.10％發泡劑。本發明中，研究我們發現，在粘連層中加入一定量的多羥基聚酯，可以很好的改善韌性，進而實現強度與韌性高度統一，可以極大的提高增強復合材料其粘結層對鋼板的粘結性，并大大提高了整車舒適性與安全性。

技術領域

本發明涉及汽車配件領域，尤其涉及一種以塑代鋼的高韌性高強度環氧復合材料及其制備方法。

背景技術

汽車輕量化已成為發展趨勢。也就是說確保其安全性、乘客舒適度不打折扣，且造價成本不被提高，進一步適度減輕其重量，從而實現減重減排降能耗。汽車輕量化的實現通常會應用新材料技術來替代部分鈑金，例如骨架經門皮處貼附補強膠材料，焊裝膠黏劑替代金屬鉚釘等等。減重同時又提高車身強度，保證了汽車的安全性。

目前市場上使用大多數材料一味追求其高強度來實現鈑金的硬度，實則考慮汽車安全性時，特別是碰撞試驗，不僅強度高是一方面，更重要是碰撞中產生的動能，如何更有效最大化轉化為內能被車體吸收。因此材料的韌性從安全角度更為重要，為解決高強度匹配高韌性，實現減重，降噪，安全三者統一，研究我們發現，在粘連層中加入一定量的多羥基聚酯，可以很好的改善韌性，進而實現強度與韌性高度統一。

發明內容

本發明的目的在于提供一種以塑代鋼的高韌性高強度環氧復合材料及其制備方法，以解決上述技術問題。

本發明為解決上述技術問題，采用以下技術方案來實現：一種以塑代鋼的高韌性高強度環氧復合材料，按重量百分比數計，包括以下原料：

48.80％環氧樹脂、36.00％無機填料、0.40％納米纖維、4.60％聚氨酯、8.00％多羥基聚酯、2.00％固化劑、0.10％促進劑、0.10％發泡劑；

所述塑代鋼的高韌性高強度環氧復合材料粘結層制備方法包括以下步驟：

S1、將48.80％環氧樹脂加入混合釜攪拌均勻；

S2、向混合均勻的環氧樹脂中加入36.00％無機填料、0.40％納米纖維、4.60％聚氨酯、8.00％多羥基聚酯繼續攪拌均勻，并控制體系溫度；

S3、向混合物中加入2.00％固化劑、0.10％促進劑、0.10％發泡劑；

S4、將S3的混合物利用擠出機將膠料制備粒料；

S5、按照要求制樣測試。

優選的，所述環氧復合材料粘結層制樣測試包括以下步驟：

a、獲取30mm*60mm*2mm片材，烘烤后測試膨脹倍率；

b、獲取直徑30mm*60mm柱狀，按照GB1041,于拉力機上測試，壓縮速率50mm/min；

c、獲取啞鈴型樣件ASTM D638 I型,3mm厚，按照GB1040，于拉力機上測試，拉伸速率5mm/min；

d、獲取50mm*50mm*20mm方塊，按照GB8813，于拉力機測試上測試位移2.5mm時吸收能量，壓縮速率5mm/min。

優選的，所述加入多羥基聚酯制備的高強度環氧復合材料與汽車鋼板粘結固定。

優選的，所述環氧樹脂中加入36.00％無機填料、0.40％納米纖維、4.60％聚氨酯、8.00％多羥基聚酯繼續攪拌均勻，并控制體系溫度在45～60℃，攪拌至少10mi。

本發明的有益效果是：