一种快速固化低线性收缩的环氧树脂组成物制造技术

本发明专利技术公开了一种快速固化低线性收缩的环氧树脂组成物，由环氧树脂、胺类固化剂和添加剂组成，环氧树脂的环氧当量与胺类固化剂的活泼氢当量的比例为1.0/0.8～1.0/1.2；环氧树脂包括占环氧树脂总重量85～100％的芳香族环氧树脂及占环氧树脂总重量0～15％的脂肪族环氧树脂和/或脂环族环氧树脂；胺类固化剂中脂肪胺类固化剂和/或脂环胺类固化剂占胺类固化剂总重量的60～100％；添加剂的加入量为环氧树脂和胺类固化剂总重量的0～50％。本发明专利技术的环氧树脂组成物在120℃的凝胶时间为170秒以下，固化后的线性收缩率为1.0％以下，达到快速固化低线性收缩的效果；可应用于新能源汽车、轨道交通、航空航天工具的零组件，可以提高产能和成品收率，达到节能减碳、保护环境的效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及环氧树脂及固化剂
，具体涉及一种快速固化低线性收缩的环氧树脂组成物。
技术介绍
近年来为了保护地球环境，世界各国竞相开发清洁能源，例如风力发电，太阳能发电等等，也随着清洁能源的发展，汽车工业也随之进化，新能源汽车逐步上市，为了配合新能源汽车的发展，车身必须轻量化才能提升车速和提高行车距离，方能使得新能源的效率发挥极大化。环氧树脂具有优异的反应性，接着性，耐化学药品性，耐热性，机械特性，电气特性以及良好的成型操作性。因此在涂料，电子电气材料，复合材料，建筑材料，宇宙航空材料等领域被广泛的使用，特别是宇宙航天航空材料以及高速铁路和地铁等电车车辆结构件及其零组件，已经大量采用环氧树脂与玻璃纤维或炭纤维，以及玻纤或炭纤的编织物复合材料，但是这些材料的生产制造大都须要较长的固化时间或较高的成型温度。一般而言热固性树脂在快速固化条件下，固化物中容易形成应力的残留，固化速度越快残留应力越大，固化收缩率也越大。因此固化物的尺寸安定性不良，机械性能也随之降低。还有，环氧树脂以及固化剂的种类也会影响固化收缩率，一般而言芳香族类的环氧树脂以及芳香族类的固化剂固化后的收缩率较小。反之脂肪族类的环氧树脂以及固化剂固化收缩率较大。但是芳香族类的环氧树脂以及芳香族类的固化剂在常温之下大都为固态或者是高粘度的粘稠液态，必须使用大量的脂肪族类稀释剂降低粘度以提高操作的便利性，也因此容易造成固化时间的加长，以及固化物的固化收缩率变大，因此快速固化低收缩率树脂组成物的调配极为困难。
技术实现思路
针对上述问题中存在的不足之处，本专利技术提供一种快速固化低线性收缩的环氧树脂组成物。本专利技术公开了一种快速固化低线性收缩的环氧树脂组成物，由环氧树脂、胺类固化剂和添加剂组成，所述环氧树脂的环氧当量与胺类固化剂的活泼氢当量的比例为1.0/0.8～1.0/1.2；其中：所述环氧树脂包括占环氧树脂总重量85～100％的芳香族环氧树脂及占环氧树脂总重量0～15％的脂肪族环氧树脂和/或脂环族环氧树脂；所述胺类固化剂中脂肪胺类固化剂和/或脂环胺类固化剂占胺类固化剂总重量的60～100％；所述添加剂的加入量为环氧树脂和胺类固化剂总重量的0～50％，所述添加剂包括阻燃剂、脱模剂、偶联剂、分散剂、消泡剂和安定剂中的一种或多种；该环氧树脂组成物在120℃的凝胶时间为170秒以下，固化后固化物的线性收缩率为1.0％以下。作为本专利技术的进一步改进，所述脱模剂的加入量为环氧树脂和胺类固化剂总重量的0～5％；所述消泡剂的加入量为环氧树脂和胺类固化剂总重量的0～3％。作为本专利技术的进一步改进，所述偶联剂的加入量为环氧树脂和胺类固化剂总重量的0～5％。作为本专利技术的进一步改进，所述阻燃剂的加入量为环氧树脂和胺类固化剂总重量的0～40％。作为本专利技术的进一步改进，所述环氧树脂组成物适用于高压树脂传递模塑、中低压树脂传递模塑、普通树脂传递模塑工艺、浇铸工艺、真空导流工艺，手糊工艺的固化成型制程。本专利技术还公开了一种使用快速固化低线性收缩的环氧树脂组成物制备固化物的方法，包括：步骤1、将迭合的纤维和/或纤维编织物进行预成型后，放入到预热的模具内，或将纤维和/或纤维编织物直接铺放到预热的模具内；步骤2、将模具合模，抽真空；步骤3、将所述环氧树脂组成物注入模具中；步骤4、环氧树脂组成物与纤维和/或纤维编织物固化成型后，开模取出固化物。作为本专利技术的进一步改进，所述纤维包括玻璃纤维，炭纤维，聚酰胺纤维，聚酰亚胺纤维，石墨纤维，酚醛树脂纤维，聚苯硫醚纤维，尼龙纤维，芳纶纤维，聚酯纤维，聚氨酯纤维，聚乙烯纤维，聚丙烯纤维，聚苯乙烯纤维和聚丙烯腈纤维中的一种或多种；所述纤维编织物为上述单一纤维的编织物，或多种纤维的混合编织物。作为本专利技术的进一步改进，所述预成型是通过加压将迭合的纤维和/或纤维编织物压制成所需制备固化物的形状。作为本专利技术的进一步改进，所述模具的预热温度为90～180℃，所述固化成型的时间不高于20分钟。作为本专利技术的进一步改进，所述固化物适用于汽车车体零组件，轨道交通工具零组件，建筑材料，宇宙航空工具零组件，电子电器材料，运动器材和医疗器具。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术公开了一种快速固化低线性收缩的环氧树脂组成物，该组成物在120℃的凝胶时间为170秒以下，固化后固化物的线性收缩率为1.0％以下，达到快速固化低线性收缩的效果；可应用于新能源汽车、轨道交通、航空航天工具的零组件，可以提高产能和成品收率，达到节能减碳、保护环境的效果。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。下面对本专利技术做进一步的详细描述：实施例1：本专利技术提供一种快速固化低线性收缩的环氧树脂组成物，由环氧树脂、胺类固化剂和添加剂组成，环氧树脂的环氧当量与胺类固化剂的活泼氢当量的比例为1.0/0.8～1.0/1.2；该组成物在120℃下的热板凝胶时间为小于170秒，固化后物的线性收缩率为1.0％以下。其中：环氧树脂包括占环氧树脂总重量85～100％的芳香族环氧树脂及占环氧树脂总重量0～15％的脂肪族环氧树脂和/或脂环族环氧树脂。其中：本专利技术所使用的环氧树脂，具体有苯基缩水甘油醚，邻甲基苯基缩水甘油醚，C12～C14多烷基缩水甘油醚，正丁基缩水甘油醚，卞基缩水甘油醚，新葵酸缩水甘油酯等单官能环氧树脂，双酚A环氧树脂，双酚F环氧树脂，双酚S环氧树脂，双酚AD环氧树脂，双酚环氧树脂，2,6二甲基双酚环氧树脂，四溴双酚A环氧树脂，溴化酚醛环氧树脂，四氯双酚A环氧树脂，萘二酚环氧树脂，苯二酚环氧树脂，二酚基六氟丙烷环氧树脂，邻苯二甲酸二环氧树脂等双官能芳香族环氧树脂。氢化双酚A环氧树脂，四氢邻苯二甲酸二环氧树脂，六氢邻苯二甲酸二环氧树脂，乙二醇二缩水甘油醚，聚乙二醇二缩水甘油醚，1,2丙二醇二缩水甘油醚，聚丙二醇二缩水甘油醚，1,4丁二醇二缩水甘油醚，1,6己二醇二缩水甘油醚，新戊二醇二缩水甘油醚，3,4-环氧基环己烷甲酸-3',4'-环氧基环己烷甲酯等脂肪族双官能环氧树脂，对羟基苯胺三环氧树脂，1,2-环氧环己烷,4,5-二甲酸环氧树脂，均苯三酚三环氧树脂，三酚基甲烷三环氧树脂，丙三醇缩水甘油醚，三羟甲基丙烷缩水甘油醚，均苯三酸三环氧树脂，三聚氰酸三缩水甘油醚，异三聚氰酸三缩水甘油胺等三官能芳香族环氧树脂，4,4'-二氨基二苯甲烷环氧树脂，4,4'-二氨基二苯砜环氧树脂，4,4'-二氨基二苯醚环氧树脂，四酚基乙烷四环氧树脂，间苯二酚甲醛四缩水甘油醚等四官能芳香族环氧树脂，以及酚醛环氧树脂，邻甲基酚醛环氧树脂，双酚A酚醛环氧树脂等多官能环氧树脂，以及上述各种树脂的改性诱导体，高纯化的单体，不限于上述所记载的环氧树脂，凡是具有环氧基团的化合物都可用于本专利技术，可以单独使用，也可以混合使用。胺类固化剂中脂肪胺类固化剂和/或脂环胺类固化剂占胺类固化剂总重量的60～100％；其中：本专利技术所使用的固化剂具体而言有二乙烯三胺，三乙烯四胺，四乙烯五胺，二乙本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种快速固化低线性收缩的环氧树脂组成物，其特征在于，由环氧树脂、胺类固化剂和添加剂组成，所述环氧树脂的环氧当量与胺类固化剂的活泼氢当量的比例为1.0/0.8～1.0/1.2；其中：所述环氧树脂包括占环氧树脂总重量85～100％的芳香族环氧树脂及占环氧树脂总重量0～15％的脂肪族环氧树脂和/或脂环族环氧树脂；所述胺类固化剂中脂肪胺类固化剂和/或脂环胺类固化剂占胺类固化剂总重量的60～100％；所述添加剂的加入量为环氧树脂和胺类固化剂总重量的0～50％，所述添加剂包括阻燃剂、脱模剂、偶联剂、分散剂、消泡剂和安定剂中的一种或多种；该环氧树脂组成物在120℃的凝胶时间为170秒以下，固化后固化物的线性收缩率为1.0％以下。

【技术特征摘要】
1.一种快速固化低线性收缩的环氧树脂组成物，其特征在于，由环氧树脂、胺类固化剂和添加剂组成，所述环氧树脂的环氧当量与胺类固化剂的活泼氢当量的比例为1.0/0.8～1.0/1.2；其中：所述环氧树脂包括占环氧树脂总重量85～100％的芳香族环氧树脂及占环氧树脂总重量0～15％的脂肪族环氧树脂和/或脂环族环氧树脂；所述胺类固化剂中脂肪胺类固化剂和/或脂环胺类固化剂占胺类固化剂总重量的60～100％；所述添加剂的加入量为环氧树脂和胺类固化剂总重量的0～50％，所述添加剂包括阻燃剂、脱模剂、偶联剂、分散剂、消泡剂和安定剂中的一种或多种；该环氧树脂组成物在120℃的凝胶时间为170秒以下，固化后固化物的线性收缩率为1.0％以下。2.如权利要求1所述的快速固化低线性收缩的环氧树脂组成物，其特征在于，所述脱模剂的加入量为环氧树脂和胺类固化剂总重量的0～5％；所述消泡剂的加入量为环氧树脂和胺类固化剂总重量的0～3％。3.如权利要求1所述的快速固化低线性收缩的环氧树脂组成物，其特征在于，所述偶联剂的加入量为环氧树脂和胺类固化剂总重量的0～5％。4.如权利要求1所述的快速固化低线性收缩的环氧树脂组成物，其特征在于，所述阻燃剂的加入量为环氧树脂和胺类固化剂总重量的0～40％。5.如权利要求1所述的快速固化低线性收缩的环氧树脂组成物，其特征在于，所述环氧树脂组成物适用于高压树脂传递模塑、中低压树脂传递模塑、普通树脂传递模塑工艺，浇铸工艺，真空导流工艺和手糊工艺的...

【专利技术属性】
技术研发人员：川本俊彥，譚水平，楊裕境，顧耿豪，林縈薰，
申请(专利权)人：惠柏新材料科技上海股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31