一种韧性环氧树脂及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种液体成型用高韧性环氧树脂及其制备方法，该树脂是由环氧树脂组分、胺类固化剂组分、增韧剂组分组成，该树脂体系在80℃～140℃下粘度较低，适合液体成型；经过程序升温固化得到高韧性的环氧树脂，与普通的环氧树脂相比，其断裂伸长率和冲击强度明显提高。

【技术实现步骤摘要】
一种韧性环氧树脂及其制作方法
本专利技术涉及一种环氧树脂及其制备方法，特别涉及一种用于液体成型并的增韧环氧树脂及其制备方法，属于环氧树脂

技术介绍
和传统工艺相比，以RTM和VARTM工艺为代表的液体成型工艺具有模具低成本，工艺灵活，能够一次性成型结构复杂、带有夹心、加筋、预埋结构件的大型制品等突出特点，被成功应用于航空航天，轨道交通，汽车工业等领域。但由于液体成型工艺对基体树脂工艺性有较高的要求，不仅要求树脂粘度低，浸润性好，还需要树脂具有一定的适用期并且固化过程无小分子放出，固化产物性能良好。而目前液体成型工艺的高性能树脂主要是环氧树脂和双马来酰亚胺(BMI)树脂，其中环氧树脂由于其具有良好的耐高温性、耐湿热性、工艺性等优良特性而被广泛应用于高性能复合材料领域。然而纯的环氧树脂因其交联密度大，韧性较差，极大的限制了实际应用，因此开发一款高韧性同时适用于液体成型用环氧树脂是十分有必要的。目前为止，关于液体成型环氧树脂的开发和改性一直是国内外研究的热点之一，其中单纯采用橡胶增韧会使材料的强度和模量损失太多；单纯使用热塑性聚合物、纳米级粒子增韧，在用量较少时对材料韧性提高不明显。因此继续通过改性得到一款用于液体成型用高韧性环氧树脂是很有意义的。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有环氧树脂存在的不足，提供一种可应用于复合材料液体成型用高韧性的环氧树脂及其制备方法，此款树脂的特点是在注射温度下体系粘度较低，流动良好，充模性好，并且在固化过程中无小分子化合物放出，固化产物具有较高的韧性和耐热性。1.一种韧性环氧树脂，其特征在于：组分及其质量配比为：环氧树脂组分90～110份，液体增韧剂组分2～4份，固化剂组分50～65份；所述环氧树脂组分是由双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、芳香族环氧树脂或脂环族环氧树脂中的一种或多种组分按照任意比例的组合；所述增韧剂组分是由丁腈橡胶或热塑性聚合物、核壳橡胶或无机纳米粒子按照任意比例的组合；所述固化剂组分是由一种或多种胺类固化剂按照任意比例的组成。2.根据权利要求1所述的一种韧性环氧树脂，其特征在于：所述丁腈橡胶为端环氧基反应性液体丁腈橡胶（ETBN），重均分子量在2000-4000。3.根据权利要求1所述的一种韧性环氧树脂，其特征在于：所述热塑性聚合物为聚芳醚砜，为PES、PEES、PPO中的一种或多种按照任意比例的组合，重均分子量在2000-4000。4.根据权利要求1所述的一种韧性环氧树脂，其特征在于：所述核壳橡胶为纳米级尺寸，尺寸在50-800nm。5.根据权利要求1所述的一种韧性环氧树脂，其特征在于：所述无机纳米粒子尺寸在20-800nm。6.根据权利要求1所述的一种韧性环氧树脂，其特征在于：所述固化剂为二官能团或多官能团芳香族胺类固化剂按照任意比例的组合。7.如权1-8中任意一种韧性环氧树脂的制作方法，具体步骤如下：A）将丁腈橡胶或热塑性聚合物与环氧树脂组分预先在45-65℃范围内混合搅拌30-60min，再加入纳米级核壳橡胶或无机纳米粒子，形成树脂混合物；B）将一种或多种固态胺类高温下熔解后加入液体胺类，冷却到室温形成低共熔点胺类固化剂液态混合物；C）将步骤A和步骤B提到的树脂混合物与固化剂混合物在40-70℃混合，保温20-60min，得到最终产物。本专利技术的有益效果：(1)原料来源广泛，生产不需要特殊的设备，生产成本较低。(2)具有良好的成型工艺性。在RTM、VARI等液体成型时树脂体系粘度较低，有利于树脂充模，缩短了成型时间，提高了生产效率。(3)由于成型操作时树脂粘度较小，利于树脂浸润增强体，所以固化产物的空隙率降低，复合材料的力学性能得以提高。(4)本专利技术中的液体环氧树脂其固化产物的冲击韧性和工艺适应期明显高于目前已商品化的液体环氧树脂。(5)此改性环氧树脂应用于复合材料液体成型，有着广阔的应用实施前景。具体实施例下面给出实施例以对本专利技术作更详细的说明，值得说明的是：1）以下实施例中物料的份数均为质量份；2）此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。实施例1一种韧性环氧树脂的制作方法，具体步骤如下：步骤1，称取3份丁腈橡胶和90份四官能团芳香族环氧树脂，在搅拌状态下加热升温至45℃，保温搅拌30min；步骤2，称取1份核壳橡胶，加入步骤1所得的混合物中，继续混合20min；步骤3，固化剂的制备：按照质量比2:1:1称取M-CDEA、MDBA和DETDA，将M-CDEA和MDBA在搅拌状态下加热升温至90℃，直至完全熔解，再降温至60℃，加入DETDA，搅拌20min；步骤4，称取60份步骤3中所得固化剂，加入到步骤2中所得的混合物汇总，在45℃下混合30min，即得到适用于液体成型工艺的高韧性环氧树脂。实施例2本实施例与实施例1不同之处为：将90份四官能团芳香族环氧树脂用80份四官能团芳香族环氧树脂和10份三官能团环氧树脂替换，其他步骤与实施例1相同。实施例3本实施例不同于实施例1之处为：将1份核壳橡胶替换为1份无机纳米粒子，其他与实施例1相同。实施例4本实施例不同于实施例1之处为：将1份核壳橡胶替换为0.5份核壳橡胶和0.5份无机纳米粒子，其他与实施例1相同。以上详细描述了本专利技术的优选实施方式，但是，本专利技术并不限于上述实施方式中的具体细节，在本专利技术的技术构思范围内，可以对本专利技术的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本专利技术的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本专利技术对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本专利技术的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本专利技术的思想，其同样应当视为本专利技术所公开的内容。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种韧性环氧树脂，其特征在于：组分及其质量配比为：环氧树脂组分90～110份，液体增韧剂组分2～4份，固化剂组分50～65份；所述环氧树脂组分是由双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、芳香族环氧树脂或脂环族环氧树脂中的一种或多种组分按照任意比例的组合；所述增韧剂组分是由丁腈橡胶或热塑性聚合物、核壳橡胶或无机纳米粒子按照任意比例的组合；所述固化剂组分是由一种或多种胺类固化剂按照任意比例的组成。

【技术特征摘要】
1.一种韧性环氧树脂，其特征在于：组分及其质量配比为：环氧树脂组分90～110份，液体增韧剂组分2～4份，固化剂组分50～65份；所述环氧树脂组分是由双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、芳香族环氧树脂或脂环族环氧树脂中的一种或多种组分按照任意比例的组合；所述增韧剂组分是由丁腈橡胶或热塑性聚合物、核壳橡胶或无机纳米粒子按照任意比例的组合；所述固化剂组分是由一种或多种胺类固化剂按照任意比例的组成。2.根据权利要求1所述的一种韧性环氧树脂，其特征在于：所述丁腈橡胶为端环氧基反应性液体丁腈橡胶（ETBN），重均分子量在2000-4000。3.根据权利要求1所述的一种韧性环氧树脂，其特征在于：所述热塑性聚合物为聚芳醚砜，为PES、PEES、PPO中的一种或多种按照任意比例的组合，重均分子量在2000-4000。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：马喜静，单瑞俊，周慧慧，岳伟，黄登亮，
申请(专利权)人：江苏恒神股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32