[發明專利]一種環氧樹脂、復合納米無機粒子發泡材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202110712939.0
• 申請日: 2021-06-25
• 公開（公告）號: CN113416382A
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 毛寅
• 申請（專利權）人: 浙江晟祺實業有限公司
• 主分類號: C08L63/00
• 分類號: C08L63/00;C08K3/34;C08K3/36;C08J9/04
• 代理公司: 杭州五洲普華專利代理事務所(特殊普通合伙) 33260
• 代理人: 姚宇吉

本發明涉及環氧樹脂、復合納米無機粒子發泡材料技術領域，尤其為一種環氧樹脂、復合納米無機粒子發泡材料及其制備方法，包括環氧樹脂、復合納米無機粒子、發泡劑、固化劑和固化助劑，環氧樹脂/復合納米無機粒子發泡材料的表觀密度隨環氧樹脂混合物體系黏度的增加，先緩慢降低；隨環氧混合物黏度的進一步增加，發泡材料的表觀密度變化不大，當環氧樹脂混合物的黏度繼續增大后，材料的表觀密度迅速增大，對于發泡材料的泡孔密度，隨著環氧樹脂混合物黏度的增加快速增加，發泡材料的泡孔密度獲得極大值與表觀密度獲得極小值相對應，隨環氧樹脂混合物黏度的繼續增加，泡孔密度降低，但泡孔密度總體維持在一個較高的水平。

技術領域

本發明涉及環氧樹脂、復合納米無機粒子發泡材料技術領域，尤其涉及一種環氧樹脂、復合納米無機粒子發泡材料及其制備方法。

背景技術

環氧發泡材料因具表觀密度低、輕質且結構堅韌等特點，具有比傳統發泡塑料更優異的力學性能、電性能、耐水性、耐化學腐蝕性及較高的熱穩定性等一系列特點，可在交通運輸、軍工、航天航空、電子及日用品等領域獲得廣泛應用。然而環氧樹脂基發泡材料制備過程中要求發泡和固化過程同步進行，極大增加了泡孔細密、均勻的環氧樹脂基發泡材料的制備難度。

環氧樹脂混合物體系黏度容易對環氧樹脂、復合納米無機粒子發泡材料的結構影響，因此提出一種環氧樹脂、復合納米無機粒子發泡材料及其制備方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種環氧樹脂、復合納米無機粒子發泡材料及其制備方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種環氧樹脂、復合納米無機粒子發泡材料，包括環氧樹脂、復合納米無機粒子、發泡劑、固化劑和固化助劑，按照重量份計：環氧樹脂20～40份、復合納米無機粒子10～20份、發泡劑5～10份、固化劑5～20份和固化助劑0.5～1份。

作為本發明優選的方案，所述復合納米無機粒子包括納米有機蒙脫土和納米二氧化硅，所述納米二氧化硅平均粒徑13nm，密度2.2g/cm³，表面無官能團修飾，使用前100℃真空干燥2h。

一種環氧樹脂、復合納米無機粒子發泡材料，其制備方法包括以下步驟：

S1，將環氧樹脂、固化劑、固化助劑、納米有機蒙脫土、納米二氧化硅、發泡劑按一定比例稱量后放入容器中，在90℃恒溫油浴中高速攪拌一定時間，攪拌速率1000r/min，使納米無機粒子、發泡劑分散均勻并測量體系黏度；隨后，取出恒溫油浴中經過充分混合預處理的不同黏度的環氧樹脂混合物，快速澆人模具中在150℃的恒溫環境中發泡固化成型；

S2，對發泡固化成型材料結構測試與表征。

作為本發明優選的方案，所述S1環氧樹脂30份、固化劑5份、固化助劑0.5份、納米有機蒙脫土和納米二氧化硅各8份和發泡劑5份。

作為本發明優選的方案，所述S2微孔發泡材料的發泡質量常用泡孔孔隙率，泡孔平均直徑，泡孔密度及泡孔直徑分布大小來表征，將制取的發泡樣品浸入液氮2h后取出脆斷，斷口表面噴金后用掃描電子顯微鏡在不同放大倍率下觀察斷口形貌并拍照，利用圖形分析軟件Image-pro對電鏡掃描照片進行統計分析，所統計泡孔個數大于100個，泡孔直徑是發泡樣品泡孔的平均直徑，由(1)式計算；泡孔密度N,是每立方厘米發泡樣品中泡孔的個數，根據(2)、(3)計算；炮孔直徑分布大小采用標準差S_d來表征，即表示泡孔直徑波動大小由(4)式計算；