一种VARTM用喷胶及其制备方法技术

本发明专利技术属于材料技术领域。采用与不饱和聚酯树脂具有良好相容性的低分子改性环氧丙烯酸树脂为基体，辅以助剂实现与不饱和聚酯树脂体系共固化。本发明专利技术涉及的VARTM用喷胶，包括基体树脂，活性稀释剂，溶剂，偶联剂和分散剂，其特征在于：基体树脂为改性环氧丙烯酸树脂与氨基甲酸乙酯乙烯基树脂的混合体系，改性环氧丙烯酸树脂占基体树脂的80%～95%；各组分质量分数如下：基体树脂100份，活性稀释剂20～40份、溶剂80～150份、偶联剂2～4份、气相二氧化硅2～6份。该喷胶，粘度适中，初粘力高，与树脂共固化;施工工艺简单，易于储存，喷涂效率高；适用于纤维织物及其他辅助材料的铺层、定位和大面积喷涂。

By spraying VARTM and preparation method thereof

The invention belongs to the field of material technology. Low molecular weight modified epoxy acrylic resin with good compatibility with unsaturated polyester resin was used as matrix and auxiliaries were used to achieve co curing with unsaturated polyester resin system. The present invention relates to the use of VARTM glue, including matrix resin, active diluent, solvent, silane coupling agent and dispersing agent, which is characterized in that the matrix resin is the mixture of modified epoxy acrylic resin and urethane vinyl resin, modified epoxy acrylate resin for matrix resin of 80% to 95%; the mass fraction of each component the matrix resin is as follows: 100, 20 ~ 40, reactive diluent solvent of 80 - 150, 2 - 4, coupling agent, fumed silica 2 ~ 6. The glue, moderate viscosity, high initial adhesion, and co curing resin; the construction process is simple, easy storage, high spraying efficiency; suitable for fabric and other auxiliary material layers, positioning and large area spraying.

【技术实现步骤摘要】
一种VARTM用喷胶及其制备方法
本专利技术属于材料
，涉及复合材料加工技术，特别涉及VARTM复合材料预成型技术。
技术介绍
VARTM（真空辅助树脂传递模塑）是一种用于生产纤维增强塑料(FRP)制件的层合工艺，预制件子系统是VARTM中重要的组成部分。预制件子系统是采用工艺喷胶将干性材料(包括毡、织物、缝合毡、泡沫芯等)有效固定在模具上和彼此之间，因此工艺喷胶是预制件子系统的关键影响因素。VARTM中工艺喷胶应满足以下要求：1.能够有效保证干性材料之间具有优良的粘接强度，且用量少、初粘力高；2.工艺喷胶中的基体树脂体系与复合材料树脂体系有良好的相容性，不会显著降低复合材料的关键性能，最好能够随复合材料采用的树脂体系共固化；3.喷涂工艺性好，可以采用工业喷枪实现大面积喷涂，且溶剂易挥发；4.低污染，低毒性，环保性好。适用于VARTM的现有喷胶如美国3M公司的SUPER77型、AIRTECH公司的AIRTAC2型、德国BUFA008喷胶等均为便携式产品，但是未见相关技术方案的文献报道。美国3M公司的SUPER77型和AIRTECH公司的AIRTAC2型喷胶的工艺性能较好，但在喷胶相对富集部位树脂浸润性差，容易在复合材料中形成白斑。德国BUFA008喷胶，适用于玻璃纤维织物、碳纤维织物及其他辅助材料的铺层和定位。粘性保持时间较长，不影响树脂的凝胶和固化，不影响最终制品的力学性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种适合VARTM的喷胶，用于玻璃纤维织物、碳纤维织物的铺层和定位。本专利技术的目的是这样实现的：采用与不饱和聚酯树脂具有良好相容性的低分子改性环氧丙烯酸树脂为基体，辅以氨基甲酸乙酯乙烯基树脂、活性稀释剂、溶剂、偶联剂、分散剂，实现与不饱和聚酯树脂体系共固化，不影响复合材料的弯曲强度、层间剪切强度等力学性能。本专利技术涉及的VARTM用喷胶，包括基体树脂，活性稀释剂，溶剂，偶联剂和分散剂，其特征在于：基体树脂为改性环氧丙烯酸树脂与氨基甲酸乙酯乙烯基树脂的混合体系，改性环氧丙烯酸树脂占基体树脂的80%~95%；各组分质量分数如下：基体树脂100份，活性稀释剂20~40份、溶剂80~150份、偶联剂2~4份、气相二氧化硅2~6份；所述改性环氧丙烯酸树脂的数均分子量不大于850，结构通式为：。本专利技术涉及的VARTM用喷胶，包括基体树脂，活性稀释剂，溶剂，偶联剂和分散剂，其特征在于：基体树脂为改性环氧丙烯酸树脂与氨基甲酸乙酯乙烯基树脂的混合体系，改性环氧丙烯酸树脂占基体树脂的80%~95%；各组分质量分数如下：基体树脂100份，活性稀释剂35~40份、溶剂90~110份、偶联剂3~4份、气相二氧化硅2.5~4份。本专利技术涉及的VARTM用喷胶，包括基体树脂，活性稀释剂，溶剂，偶联剂和分散剂，其特征在于：基体树脂为改性环氧丙烯酸树脂与氨基甲酸乙酯乙烯基树脂的混合体系，改性环氧丙烯酸树脂占基体树脂的80%~95%；各组分质量分数如下：基体树脂100份，活性稀释剂20~30份、溶剂120~150份、偶联剂2.2~3份、气相二氧化硅4~6份。本专利技术涉及的VARTM用喷胶，包括基体树脂，活性稀释剂，溶剂，偶联剂和分散剂，其特征在于：基体树脂为改性环氧丙烯酸树脂与氨基甲酸乙酯乙烯基树脂的混合体系，改性环氧丙烯酸树脂占基体树脂的80%~95%；各组分质量分数如下：基体树脂100份，活性稀释剂25~35份、溶剂80~130份、偶联剂2.6~3.8份、气相二氧化硅3.5~5份。本专利技术涉及的VARTM用喷胶，包括基体树脂，活性稀释剂，溶剂，偶联剂和气相二氧化硅，其特征在于：所述氨基甲酸乙酯乙烯基树脂选自Atlac580、Fuchem820、Dion9800中的一种。本专利技术涉及的VARTM用喷胶，包括基体树脂，活性稀释剂，溶剂，偶联剂和气相二氧化硅，其特征在于：所述所述的活性稀释剂选自苯乙烯、甲基丙烯酸丙酯的一种或混合体系。本专利技术涉及的VARTM用喷胶，包括基体树脂，活性稀释剂，溶剂，偶联剂和气相二氧化硅，其特征在于，所述的溶剂选自环己烷、乙酸乙酯、丙酮中的几种或一种。本专利技术涉及的VARTM用喷胶，包括基体树脂，活性稀释剂，溶剂，偶联剂和气相二氧化硅，其特征在于，所述的偶联剂选自γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷KH570、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷A-1100、γ-缩水甘油醚丙基三甲氧基硅烷A-187中的任一种。本专利技术涉及的VARTM用喷胶，包括基体树脂，活性稀释剂，溶剂，偶联剂和气相二氧化硅，其特征在于，所述的气相二氧化硅选自HL-200、瓦克13中的任一种或混合体系。本专利技术涉及的VARTM用喷胶，粘度适中，初粘力高，与树脂共固化，不影响树脂凝胶,对复合材料力学性能基本无影响;施工工艺简单，易于储存，喷涂效率高，工时成本低；适用于纤维织物及其他辅助材料的铺层、定位和大面积喷涂。具体实施方式下面结合实例将对专利技术予以进一步的说明，但不作为对本专利技术涉及技术方案的限制。所涉及物料未特殊说明的均为质量份。实施例一将环己烷80份，苯乙烯20份加入带有搅拌棒的三口瓶中，开动搅拌器；加入氨基甲酸乙酯乙烯基树脂Atlac58020份,数均分子量为842的改性环氧丙烯酸树脂80份，加热回流2小时；再加入硅烷偶联剂A-1872份，气相二氧化硅HL-2002份，搅拌分散均匀；冷却后用60目滤网过滤，得到喷胶。以制备1000mm×1000mm×10mm玻璃纤维增强乙烯基酯树脂基复合材料为例，分别采用直接成型、SUPER77喷剂和本喷胶辅助成型，其弯曲强度分别为627MPa、580MPa和625MPa，拉伸强度分别为425MPa、398MPa和425MPa，剪切强度分别为38MPa、36MPa和38MPa；单件工时比为1：0.8：0.8。采用SUPER77喷剂和本喷胶辅助成型成本比为2:1。实施例二将乙酸乙酯150份，甲基丙烯酸丙酯40份加入三口瓶中，打开搅拌器，混合均匀；加入氨基甲酸乙酯乙烯基树脂Fuchem8205份，数均分子量为850的改性环氧丙烯酸树脂95份，加热回流3.5小时；在搅拌状态下向三口瓶中加入气相二氧化硅瓦克136份，偶联剂KH5704份，搅拌分散均匀；冷却后用60目筛网过滤，得到喷胶。以制备2000mm×1000mm×10mm碳纤维增强乙烯基酯树脂基复合材料为例，分别采用直接成型、SUPER77喷剂和本喷胶辅助成型，其弯曲强度分别为675MPa、561MPa和670MPa，拉伸强度分别为879MPa、750MPa和857MPa，剪切强度分别为37MPa、32MPa和37MPa；单件工时比为1:0.7:0.5。采用SUPER77喷剂和本喷胶辅助成型成本比为3:1实施例三将甲基丙烯酸丙酯15份，苯乙烯10份，乙酸乙酯90份加入三口瓶中，打开搅拌器，混合均匀；加入氨基甲酸乙酯乙烯基树脂Dion980017份，数均分子量为846的改性环氧丙烯酸树脂83份，加热回流2.2小时；在搅拌状态下向三口瓶中加入硅烷偶联剂A-11002.2份，气相二氧化硅HL-2002.5份，搅拌分散均匀；冷却后用60目筛网过滤，得到喷胶。实施例四将苯乙烯28份，丙酮95份加入三口瓶中，打开搅拌器，混合均匀；加入氨基甲酸乙酯乙烯基树脂Atlac58015份，数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种VARTM用喷胶，包括基体树脂，活性稀释剂，溶剂，偶联剂和分散剂，其特征在于：基体树脂为改性环氧丙烯酸树脂与氨基甲酸乙酯乙烯基树脂的混合体系，改性环氧丙烯酸树脂占基体树脂的80%～95%；各组分质量分数：基体树脂100份，活性稀释剂20～40份 、溶剂80~150份、偶联剂2～4份、气相二氧化硅2～6份；所述改性环氧丙烯酸树脂的数均分子量不大于850，结构通式为：

【技术特征摘要】
1.一种VARTM用喷胶，包括基体树脂，活性稀释剂，溶剂，偶联剂和分散剂，其特征在于：基体树脂为改性环氧丙烯酸树脂与氨基甲酸乙酯乙烯基树脂的混合体系，改性环氧丙烯酸树脂占基体树脂的80%～95%；各组分质量分数：基体树脂100份，活性稀释剂20～40份、溶剂80~150份、偶联剂2～4份、气相二氧化硅2～6份；所述改性环氧丙烯酸树脂的数均分子量不大于850，结构通式为：。2.根据权利要求1所述的VARTM用喷胶，其特征在于：各组分质量分数：基体树脂100份，活性稀释剂35～40份、溶剂90～110份、偶联剂3～4份、气相二氧化硅2.5～4份。3.根据权利要求1所述的VARTM用喷胶，其特征在于：各组分质量分数：基体树脂100份，活性稀释剂20～30份、溶剂120～150份、偶联剂2.2～3份、气相二氧化硅4～6份。4.根据权利要求1所述的VARTM用喷胶，其特征在于：基体树脂为改性环氧丙烯酸树脂与氨基甲酸乙酯乙烯基树脂的混合体系，改性环氧丙烯酸树脂占基体树脂的80%95%；...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑威，王宝春，孔令美，袁秀梅，齐燕燕，薛亚娟，王小兵，王炤亮，高泉喜，徐洪敏，
申请(专利权)人：山东非金属材料研究所，
类型：发明
国别省市：山东,37