一种预浸料用环氧树脂组合物及其制备方法和预浸料技术

本发明专利技术涉及阻燃涂料领域，公开了一种预浸料用环氧树脂组合物及其制备方法和一种预浸料，所述预浸料用环氧树脂组合物含有氮和/或磷改性的双酚A型环氧树脂和/或酚醛环氧树脂、有机硅树脂和纳米二氧化硅共同改性的双酚A型环氧树脂、固化剂和促进剂。本发明专利技术的预浸料用环氧树脂组合物的制备方法包括：(1)将氮和/或磷改性的双酚A型环氧树脂和/或酚醛环氧树脂、有机硅树脂和纳米二氧化硅共同改性的双酚A型环氧树脂在75-85℃下混合搅拌20-40min；(2)将温度降至55-65℃，加入固化剂和促进剂，搅拌20-40min。本发明专利技术的预浸料用环氧树脂组合物，具有良好的阻燃性和耐老化性能。

Epoxy resin composition for prepreg, preparation method and prepreg

The present invention relates to a flame retardant coating field, and discloses a method for preparing prepreg and a prepreg with epoxy resin composition and method, the prepreg bisphenol A epoxy resin and / or modified nitrogen phosphorus containing epoxy resin composition and / or phenolic epoxy resin, silicone resin and nano silica modified bisphenol A epoxy resin, curing agent and accelerant. The invention of the prepreg preparation method for epoxy resin composition includes: (1) nitrogen and / or phosphorus modification of bisphenol A epoxy resin and / or phenolic epoxy resin, silicone resin and nano silica co modified bisphenol A epoxy resin by mixing 20-40min in 75-85 (2 DEG C;) will the temperature dropped to 55-65 DEG C, adding curing agent and accelerant stirring 20-40min. The prepreg composition of the present invention has good flame retardancy and ageing resistance.

【技术实现步骤摘要】
一种预浸料用环氧树脂组合物及其制备方法和预浸料
本专利技术涉及阻燃涂料领域，具体地，涉及一种预浸料用环氧树脂组合物、预浸料用环氧树脂组合物的制备方法和一种预浸料。
技术介绍
环氧树脂由于其优越的性能，广泛应用于电子、军工、航空航天、建筑、交通等各个领域。近年来，对提高环氧树脂的阻燃性方面进行了深入的研究，例如，CN103450636A提供了一种阻燃的环氧树脂/木质素/有机硅复合材料及其制备方法，该阻燃的环氧树脂/木质素/有机硅复合材料力学性能优异，并且具有优异的阻燃性能。在现有的技术方案中，预浸料用环氧树脂组合物主要是通过加入阻燃剂来达到阻燃效果，或者是通过对环氧树脂进行阻燃改性来增加阻燃效果，但都需要加入大量的阻燃剂才能达到理想的阻燃效果，通常需要加入40重量％的阻燃剂，而加入如此多的阻燃剂，往往会影响环氧树脂本体的机械性能。而且，现有技术中对于预浸料用环氧树脂组合物的耐老化性能的研究较少。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术的上述缺陷，提供一种不含阻燃剂或阻燃剂含量较少的且具有良好的耐老化性能的预浸料用环氧树脂组合物及其制备方法和一种预浸料。本专利技术的专利技术人在研究中发现，氮和/或磷改性的双酚A型环氧树脂和/或酚醛环氧树脂、有机硅树脂和纳米二氧化硅共同改性的双酚A型环氧树脂二者复配，能够使预浸料用环氧树脂组合物在不含阻燃剂或含有少量阻燃剂的情况下具有较好的阻燃性，并具有较好的耐老化性能。因此，为了实现上述目的，第一方面，本专利技术提供了一种预浸料用环氧树脂组合物，所述预浸料用环氧树脂组合物含有氮和/或磷改性的双酚A型环氧树脂和/或酚醛环氧树脂、有机硅树脂和纳米二氧化硅共同改性的双酚A型环氧树脂、固化剂和促进剂。优选地，所述有机硅树脂和纳米二氧化硅共同改性的双酚A型环氧树脂的制备方法包括：(a)将甲基三乙氧基硅烷溶于第一有机溶剂中后与硅烷偶联剂接触，得到纳米二氧化硅液；(b)在第二有机溶剂存在下，将步骤(a)得到的纳米二氧化硅液、有机硅树脂、双酚A型环氧树脂和硅烷偶联剂进行反应。优选地，步骤(a)中，所述接触的条件包括：pH值为3.5-4.5，温度为50-70℃，时间为1-3h。优选地，步骤(b)中，所述反应的条件包括：温度为70-90℃，时间为2-4h。第二方面，本专利技术提供了一种预浸料用环氧树脂组合物的制备方法，所述方法包括：(1)将氮和/或磷改性的双酚A型环氧树脂和/或酚醛环氧树脂、有机硅树脂和纳米二氧化硅共同改性的双酚A型环氧树脂在75-85℃下混合搅拌20-40min；(2)将温度降至55-65℃，加入固化剂和促进剂，搅拌20-40min。第三方面，本专利技术提供了一种预浸料，所述预浸料含有本专利技术所述的预浸料用环氧树脂组合物和纤维材料。本专利技术的预浸料用环氧树脂组合物及利用其制备的预浸料，由于含有氮和/或磷改性的双酚A型环氧树脂和/或酚醛环氧树脂、有机硅树脂和纳米二氧化硅共同改性的双酚A型环氧树脂，能够在不含阻燃剂或含有少量阻燃剂的情况下，具有良好的阻燃性，且具有良好的耐老化性能。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，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。第一方面，本专利技术提供了一种预浸料用环氧树脂组合物，该预浸料用环氧树脂组合物含有氮和/或磷改性的双酚A型环氧树脂和/或酚醛环氧树脂、有机硅树脂和纳米二氧化硅共同改性的双酚A型环氧树脂、固化剂和促进剂。本领域技术人员应该理解的是，氮和/或磷改性的双酚A型环氧树脂和/或酚醛环氧树脂指的是氮改性的双酚A型环氧树脂、磷改性的双酚A型环氧树脂、氮改性的酚醛环氧树脂、磷改性的酚醛环氧树脂中的至少一种。本专利技术中，对于氮和/或磷改性的双酚A型环氧树脂和/或酚醛环氧树脂无特殊要求，可以采用本领域常用的各种氮和/或磷改性的双酚A型环氧树脂和/或酚醛环氧树脂，其可以通过商购获得，例如，可以采用JSI公司(JSICo.,Ltd，韩国)的EJ-150A65、EJ-808MC70，昆山裕博复合材料有限公司的FR-05A/B等。本专利技术中，有机硅树脂和纳米二氧化硅共同改性的双酚A型环氧树脂优选采用如下方法进行制备：(a)将甲基三乙氧基硅烷溶于第一有机溶剂中后与硅烷偶联剂接触，得到纳米二氧化硅液；(b)在第二有机溶剂存在下，将步骤(a)得到的纳米二氧化硅液、有机硅树脂、双酚A型环氧树脂和硅烷偶联剂进行反应。本专利技术步骤(a)中，对于第一有机溶剂无特殊要求，可以采用本领域常用的能够溶解甲基三乙氧基硅烷的各种有机溶剂，优选情况下，第一有机溶剂为醇类有机溶剂，进一步优选为乙醇、异丙醇和正丙醇中的至少一种。本专利技术步骤(a)中，接触的条件优选包括：pH值为3.5-4.5，温度为50-70℃，时间为1-3h。对于pH值，可以采用常规的无机酸进行调节，例如，可以采用硝酸、盐酸、硫酸等进行调节。为了反应的顺利进行，优选在搅拌下进行接触。本专利技术步骤(a)中，甲基三乙氧基硅烷与硅烷偶联剂的重量比优选为1:0.1-0.3。步骤(a)中，对于第一有机溶剂的用量无特殊要求，可以采用常规的溶剂量，例如，甲基三乙氧基硅烷与第一有机溶剂的重量比可以为1:1.5-2.5。本专利技术步骤(a)中，在加入硅烷偶联剂时，还可以加入少量的水，甲基三乙氧基硅烷与水的重量比优选为1:0.05-0.15。本专利技术步骤(a)中，对于硅烷偶联剂无特殊要求，可以采用本领域常用的各种硅烷偶联剂，例如，可以采用杭州杰西卡化工有限公司的硅烷偶联剂KH-550、美国联碳公司的A-1100、日本信越公司的KBM-903、广州道尔化工有限公司的KH-560、美国联碳公司的A-187、日本信越公司的KBM-403等。本专利技术步骤(b)中，反应的条件优选包括：温度为70-90℃，时间为2-4h。为了反应的顺利进行，优选在搅拌下进行反应。本专利技术中，对于搅拌的速度无特殊要求，可以采用本领域常规的搅拌速度，例如，搅拌速度可以为50-1000rpm，具体的搅拌速度的选择为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。本专利技术步骤(b)中，纳米二氧化硅液、有机硅树脂、双酚A型环氧树脂和硅烷偶联剂的重量比优选为1:0.8-1.2:0.8-1.2:0.1-0.3。优选地，所述有机硅树脂为有机硅环氧树脂。本专利技术步骤(b)中，对于第二有机溶剂无特殊要求，可以采用本领域常用的能够溶解二氧化硅、有机硅环氧树脂、双酚A型环氧树脂和硅烷偶联剂的各种有机溶剂，优选情况下，第二有机溶剂为芳香烃类有机溶剂，进一步优选为二甲苯、甲苯和氯苯中的至少一种。对于第二有机溶剂的用量无特殊要求，可以采用常规的溶剂量，例如，纳米二氧化硅液与第二有机溶剂的重量比可以为1:1.5-2.5。本专利技术步骤(b)中，对于有机硅树脂优选有机硅环氧树脂无特殊要求，可以采用本领域常用的各种有机硅环氧树脂，其可以通过商购获得，例如，可以采用深圳市吉鹏硅氟材料有限公司的有机硅环氧树脂SH-024、东莞市金门石化有限公司的HG-43、慧智科技(中国)有限公司的ES-008等。本专利技术步骤(b)中，对于双酚A型环氧树脂无特殊要求，可以采用本领域常用的双酚A型环氧树脂，其可以通过商购获得，例如，可以采用南本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种预浸料用环氧树脂组合物，其特征在于，所述预浸料用环氧树脂组合物含有氮和/或磷改性的双酚A型环氧树脂和/或酚醛环氧树脂、有机硅树脂和纳米二氧化硅共同改性的双酚A型环氧树脂、固化剂和促进剂。

【技术特征摘要】
1.一种预浸料用环氧树脂组合物，其特征在于，所述预浸料用环氧树脂组合物含有氮和/或磷改性的双酚A型环氧树脂和/或酚醛环氧树脂、有机硅树脂和纳米二氧化硅共同改性的双酚A型环氧树脂、固化剂和促进剂。2.根据权利要求1所述的预浸料用环氧树脂组合物，其中，所述有机硅树脂和纳米二氧化硅共同改性的双酚A型环氧树脂的制备方法包括：(a)将甲基三乙氧基硅烷溶于第一有机溶剂中后与硅烷偶联剂接触，得到纳米二氧化硅液；(b)在第二有机溶剂存在下，将步骤(a)得到的纳米二氧化硅液、有机硅树脂、双酚A型环氧树脂和硅烷偶联剂进行反应。3.根据权利要求2所述的预浸料用环氧树脂组合物，其中，步骤(a)中，所述接触的条件包括：pH值为3.5-4.5，温度为50-70℃，时间为1-3h。4.根据权利要求2所述的预浸料用环氧树脂组合物，其中，步骤(a)中，所述第一有机溶剂为醇类有机溶剂，优选为乙醇、异丙醇和正丙醇中的至少一种。5.根据权利要求2所述的预浸料用环氧树脂组合物，其中，步骤(a)中，甲基三乙氧基硅烷与硅烷偶联剂的重量比为1:0.1-0.3。6.根据权利要求2所述的预浸料用环氧树脂组合物，其中，步骤(b)中，所述反应的条件包括：温度为70-90℃，时间为2-4h。7.根据权利要求2所述的预浸料用环氧树脂组合物，其中，步骤(b)中，纳米二氧化硅液、有机硅树脂、双酚A型环氧树脂和硅烷偶联剂的重量比为1:0.8-1.2:0.8-1.2:0.1-0.3；优选地，所述有机硅树脂为有机硅环氧树脂。8.根据权利要求2所述的预...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎宪宽，唐冨兰，张颖，周维，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44