聚乙烯缩醛类环氧树脂制造技术

本发明专利技术提供一种聚乙烯缩醛类环氧树脂，其包括（ａ）环氧树脂、（ｂ）０～３０ｐｈｒ的聚乙烯缩醛类树脂、（ｃ）０～５０ｐｈｒ异氰酸盐基树脂、（ｄ）硬化剂、（ｅ）促进剂，聚乙烯缩醛类树脂与异氰酸盐基树脂的份量不同时为零，上述组合的树脂具有极高的抗撕裂强度及模数，并可提高纤维复材的破坏韧性以及在较高的荷重下材料的破断延伸率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及树脂，尤其涉及一种能够提高抗撕裂强度及模数，使纤维复合材料的破坏韧性及在较高的荷重下材料的破断延伸率增强，有效强化纤维复合材料的具聚乙烯缩醛类环氧树脂。
技术介绍
纤维环氧树脂预浸材广泛的应用于航天、汽车、休闲产业等行业，如脚踏车、安全鞋头、轻航机尾翼、小型赛车传动轴、风帆布危杆及轻量化的高级高尔夫球杆和球拍等。复合材料产业中，因为单一方向预浸材料本身具有偏轴向的应用以适应产品力学的特性，所以树脂与纤维的接面强度是特别重要的一环。以单一方向纤维复合材料为例，纤维方向的高抗张性质(tensiie properties)为材料应用与结构设计主要的参考依据。然而其横向(transverse)的机械性质通常很低，主要是因为复材的偏轴向性质受基材(matrix)以及纤维与树脂间结合力(bond strength between resin and fibres)的影响。此外，单一方向复材件的横向破断延伸率也比顺纤维方向的破断延伸率要低，因此，即便是一类均向性的层板(quasi-isotropic laminate)，其最初失效(first failure)的发生也是起因于材料的低横向性质而使之出现于非轴向的地方，使得层板于纤维方向的抗张性质无法有效的被利用。降低树脂基材的模数可提高复材非轴向的延伸率，但其压缩性质(compressive properties)也随之降低，进而影响到材料的弯曲性质(flexural properties)。为解决前述问题，该行业的从业者研发出一种用于纤维强化复合材料的环氧树脂组合物，如台湾专利公告第336245号案，其包括，在环氧树脂100重量单位中，含有(a)70重量单位以上具由2官能性环氧树脂的环氧树脂，(b)实质上不溶于包括橡胶相环氧树脂的微粒子，以及(c)硬化剂。前述的环氧树脂组合物虽可提高纤维复合材料的破坏强度，但却也造成树脂弯曲模数降低的问题，进而会影响相关的抗压及弯曲性质，因此仍有再加以改进的必要。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于克服现有产品存在的上述缺点，而提供一种聚乙烯缩醛类环氧树脂，其包括(a)环氧树脂、(b)聚乙烯缩醛类树脂、(c)异氰酸盐基树脂中、(d)硬化剂、(e)促进剂，属于增韧型环氧树脂，具有极高的抗撕裂强度及树脂弯曲模数，能够提高纤维复合材料的破坏韧性以及在较高的荷重下材料的破断延伸率。本专利技术的目的是由以下技术方案实现的。本专利技术聚乙烯缩醛类环氧树脂，其特征在于，其包括(a)环氧树脂、(b)聚乙烯缩醛类树脂、(c)异氰酸盐基树脂、(d)硬化剂、(e)促进剂；其中，(b)聚乙烯缩醛类树脂的配比为0至30phr，(c)异氰酸盐基树脂的配比为0至50phr；该聚乙烯缩醛类树脂与该异氰酸盐基树脂的份量不同时为零。前述的聚乙烯缩醛类环氧树脂，其中聚乙烯缩醛类树脂的配比以19.5phr为最佳。前述的聚乙烯缩醛类环氧树脂，其中异氰酸盐基树脂的配比以39.6phr为最佳。前述的聚乙烯缩醛类环氧树脂，其中硬化剂为双氰胺(dicyandiamide)，所述促进剂为DCMU。前述的聚乙烯缩醛类环氧树脂，其中双氰胺硬化剂添加量为3至7phr，所述DCMU促进剂添加量为2至4phr。前述的聚乙烯缩醛类环氧树脂，其中环氧树脂是BPA型环氧树脂。本专利技术聚乙烯缩醛类环氧树脂的有益效果是，其配方含有(a)环氧树脂；(b)聚乙烯缩醛类树脂；(c)异氰酸盐基树脂；(d)硬化剂；(e)促进剂；其中，聚乙烯缩醛类树脂的配比为0至30phr，异氰酸盐基树脂的配比为0至50phr，且该聚乙烯缩醛类树脂与该异氰酸盐基树脂的份量不同时为零；从而得到一增韧型环氧树脂；其具有极高的抗撕裂强度及树脂弯曲模数，并可提高纤维复合材料的破坏韧性以及在较高的荷重下材料的破断延伸率，可以增加复合材料非轴向的断裂延伸率，还可以有效的避免模数的降低，使之不影响相关的抗压及弯曲性质。四附图说明图1为本专利技术聚乙烯缩醛类环氧树脂成型工艺条件图。五具体实施例方式本实施例聚乙烯缩醛类环氧树脂的配方含有 (a)环氧树脂，如BPA型环氧树脂；(b)0至30phr的聚乙烯缩醛类树脂；(c)0至50phr的异氰酸盐基树脂；且该聚乙烯缩醛类树脂与该异氰酸盐基树脂的份量不同时为零；(d)双氰胺(dicyandiamide)硬化剂；(e)DCMU促进剂；由此而得到一种增韧型环氧树脂配方。为比较本专利技术聚乙烯缩醛类环氧树脂的抗撕裂强度(层间剪切强度)、树脂弯曲模数及破坏韧性，因此依据下表的配方成份制作五个实施例，并进行相关实验测试。 本专利技术聚乙烯缩醛类环氧树脂的制备工艺按照表中所载的各个实施例01的配方比例分别进行(1)配料步骤将各实施例的树脂依表列所需比例加入加温搅拌桶内，在120℃以上的温度条件下进行融熔掺合搅拌至均匀熔解为止。若在有酮类溶剂的情形下，将温度设于80～85℃掺合入料系统，并利用热交换器冷凝蒸发溶剂，并使其回流至搅拌系统内直至系统均匀溶解为止。其中以热熔法制备的树脂系统在树脂融熔掺合后，冷却至适当温度后加入所定量的硬化剂与促进剂，搅拌均匀即可。以溶剂系统掺合时，可利用蒸馏方式将溶剂馏出后即可得溶剂残留量1％以下的树脂，冷却至适当温度后加入所定量的硬化剂与促进剂，再搅拌均匀即可。若是制备成溶剂型树脂，溶剂不需馏出，在常温下即可下料，再加入所定量的硬化剂与促进剂系统，搅拌均匀。欲含浸纤维时再调整树脂系统的比重黏度即可。(2)成型条件依硬化剂而确定，将树脂或已含浸树脂的纤维层板置于试片模具中，并施以适当的成型温度、压力与时间，在真空或者非真空状态下成型。本实验中，其硬化周期为150℃/30min，压力为50kg/cm2，可参阅图1所示。(3)实验结果，如下表所示 由实验结果的数据可知，配方中同时具有聚乙烯缩醛类树脂及异氰酸盐基树脂的实施例1具有最佳的树脂弯曲强度(MPa)、树脂弯曲模数(Gpa)、抗撕裂强度(层间剪切强度)及破坏韧性，而仅加入聚乙烯缩醛类树脂或异氰酸盐基树脂之实施例2至4也都有相当优异的抗撕裂强度(层间剪切强度)及破坏韧性，而未加入聚乙烯缩醛类树脂或异氰酸盐基树脂的实施例5其树脂弯曲强度(MPa)、树脂弯曲模数(Gpa)、抗撕裂强度(层间剪切强度)及破坏韧性都明显偏低。从而可知，本专利技术的配方显然能赋予环氧树脂极高的抗撕裂强度及树脂弯曲模数，并提高纤维复材的破坏韧性以及在较高的荷重下材料的破断延伸率，且其除了可以增加复材非轴向的断裂延伸率外更可以有效的避免模数的降低，使之不影响相关的抗压及弯曲性质。以上所述，仅是本专利技术的较佳实施例而已，并非对本专利技术作任何形式上的限制，凡是依据本专利技术的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本专利技术技术方案的范围内。权利要求1.一种聚乙烯缩醛类环氧树脂，其特征在于，其包括(a)环氧树脂、(b)聚乙烯缩醛类树脂、(c)异氰酸盐基树脂、(d)硬化剂、(e)促进剂；其中，(b)聚乙烯缩醛类树脂的配比为0至30phr，(c)异氰酸盐基树脂的配比为0至50phr；该聚乙烯缩醛类树脂与该异氰酸盐基树脂的份量不同时为零。2.根据权利要求1所述的聚乙烯缩醛类环氧树脂，其特征在于，所述聚乙烯缩醛类树脂的配比以19.5phr为最佳。3.根本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚乙烯缩醛类环氧树脂，其特征在于，其包括：（ａ）环氧树脂、（ｂ）聚乙烯缩醛类树脂、（ｃ）异氰酸盐基树脂、（ｄ）硬化剂、（ｅ）促进剂；其中，（ｂ）聚乙烯缩醛类树脂的配比为０至３０ｐｈｒ，（ｃ）异氰酸盐基树脂的配比为０至５０ｐｈｒ；该聚乙烯缩醛类树脂与该异氰酸盐基树脂的份量不同时为零。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：施茂乔，
申请(专利权)人：施茂乔，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]