The invention relates to an epoxy resin/polyionic liquid composite with microphase separation structure and a preparation method thereof, belonging to the field of resin matrix composite materials. The present invention provides a preparation method of epoxy resin/polyionic liquid composite material. The preparation method is as follows: mixing polyionic liquid with epoxy resin and curing agent at 50-80 degrees Celsius to make polyionic liquid disperse evenly in epoxy resin and curing agent; then curing completely at 80-150 degrees Celsius to obtain epoxy resin/polyionic liquid. Subliquid composites, in which phase separation occurs during the curing process, leads to the formation of microphase separation structures in epoxy resins. Polyionic liquids account for 1-10% of the mass of epoxy resins. The invention improves the elongation at break, tensile strength, fracture toughness and dielectric properties of the epoxy resin, and also increases the heat resistance to a certain extent.
【技术实现步骤摘要】
一种环氧树脂/聚离子液体复合材料及其制备方法
本专利技术涉及一种具有微相分离结构的环氧树脂/聚离子液体复合材料及其制备方法,属于树脂基复合材料领域。
技术介绍
环氧树脂是常用的优异性能的热固性树脂之一,且具有优异的加工流动性。其固化物具有强度高、模量高、制品尺寸稳定性好、粘接性能优良等一系列优异的性能。因此,常被用作涂料、胶粘剂、复合材料的基体树脂等。但是,环氧树脂固化物的交联密度高,导致其脆性很大,对裂纹的抵抗能力较差。因此,在实际应用中我们在保留其优异性能的同时需要对环氧树脂进行增韧。目前,环氧树脂的增韧方法主要有采用橡胶、热塑性塑料、纳米粒子、核壳粒子等,都取得了一定的效果,但也存在一定的弊端。例如,采用橡胶增韧环氧树脂使其韧性得到显著提高,但同时会使模量和强度降低;采用纳米粒子增韧环氧树脂也可以提高环氧树脂的韧性,但纳米粒子的比表面积较大,团聚较严重,至今在工业上仍然没有找到解决其分散问题的可行方法。离子液体通常由有机阳离子和无机(或有机)阴离子构成,在室温下通常为液态。离子液体具有低挥发性、结构可设计性、物理化学稳定性、对健康和环境无害性等特点。近年来被应用于环氧树脂体系,离子液体与环氧树脂具有很好的相容性,能显著提高环氧树脂的韧性,降低环氧树脂的固化温度,可以克服传统环氧树脂增韧剂的不足,是一种极具有发展前景的绿色增韧改性剂。但是,环氧树脂/离子液体复合材料固化后残留的离子液体小分子在使用过程中容易析出,从而限制了其广泛应用。聚离子液体(Poly(ionicliquid)s)是指由离子液体单体聚合生成的,在重复单元上具有阴、阳离子基团的一类离子 ...
【技术保护点】
1.环氧树脂/聚离子液体复合材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法为:将聚离子液体与环氧树脂、固化剂于50℃~80℃搅拌混合使聚离子液体均匀分散在环氧树脂和固化剂中;然后于80℃~150℃固化完全即得环氧树脂/聚离子液体复合材料;其中,固化过程中产生相分离使聚离子液体在环氧树脂中形成微相分离结构,聚离子液体占环氧树脂质量的1~10%。
【技术特征摘要】
1.环氧树脂/聚离子液体复合材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法为:将聚离子液体与环氧树脂、固化剂于50℃~80℃搅拌混合使聚离子液体均匀分散在环氧树脂和固化剂中;然后于80℃~150℃固化完全即得环氧树脂/聚离子液体复合材料;其中,固化过程中产生相分离使聚离子液体在环氧树脂中形成微相分离结构,聚离子液体占环氧树脂质量的1~10%。2.根据权利要求1所述的环氧树脂/聚离子液体复合材料的制备方法,其特征在于,聚离子液体的质量占环氧树脂质量的1~5%。3.根据权利要求1或2所述的环氧树脂/聚离子液体复合材料的制备方法,其特征在于,所述聚离子液体选自咪唑类聚离子液体、哌啶类聚离子液体、吡啶类聚离子液体、季胺类聚离子液体、季鏻类聚离子液体或哌啶类聚离子液体中的一种;优选为咪唑类聚离子液体或季鏻类聚离子液体;更优选为咪唑类聚离子液体;所述环氧树脂选自缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂或脂环族环氧树脂中的一种;所述固化剂为咪唑类固化剂、胺类固化剂、酸酐类固化剂或树脂类固化剂中的一种;优选为胺类固化剂。4.根据权利要求1~3任一项所述的环氧树脂/聚离子液体复合材料的制备方法,其特征在于,所述环氧树脂/聚离子液体复合材料的制备方法为:将聚离子液体加入到环氧树脂中,同时加入与环氧树脂当量配比的固化剂,于50℃~80℃下搅拌2~3h形成混合液,混合液真空脱气至无气泡;最后于80℃~150℃固化5~8h。5.根据权利要求4...
【专利技术属性】
技术研发人员:孔米秋,刘成俊,黄亚江,李光宪,
申请(专利权)人:四川大学,
类型:发明
国别省市:四川,51
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