The invention discloses a preparation method of hybrid particle toughened epoxy resin composite material. Hybrid particles were prepared by mixing hyperbranched polymers with mesoporous nanoparticles. Hybrid particles and epoxy oligomers were stirred and vacuum defoamed to obtain hybrid particles/epoxy oligomers by synergistic action of different components of hybrid particles. Curing agents and curing accelerators were mixed evenly and added to epoxy oligomers of hybrid particles to cure them in segments. The Hybrid Particles Toughened Epoxy resin composites were prepared by treatment. The method of the invention makes full use of the rigidity of the flexible segment of hyperbranched polymer and the unique mesoporous and nanostructure of mesoporous nanoparticles, thereby synergistically toughening epoxy resin. Compared with pure epoxy resin, the impact property and glass transition temperature of the hybrid particle toughened epoxy resin composite prepared by the method are significantly improved, and the preparation process is simple, easy to popularize and easy to be popularized. To meet the needs of industrial production.
【技术实现步骤摘要】
一种杂化粒子增韧环氧树脂复合材料的制备方法
本专利技术属于环氧树脂复合材料
,具体涉及一种杂化粒子增韧环氧树脂复合材料的制备方法。
技术介绍
环氧树脂(EP)是目前应用最多的热固性树脂之一,纯的环氧树脂没有应用价值,自身的环氧基团只有经过开环交联形成三维网状结构才具备一定的应用价值。环氧树脂具有成本低、加工条件简单,且具备耐磨、耐腐蚀性、电绝缘性及低收缩率等优点,因此被广泛应用于电子封装、活性稀释剂、胶黏剂、涂料、电子电气等领域。限制环氧树脂应用最大的障碍就是经固化处理后质脆、抗冲击、抗剥离、抗开裂性能差,对其进行增韧改性是扩展其应用的主要方法。目前对环氧树脂增韧增强主要存在三种机理:(1)受到外力时,会有裂纹产生并在基体树脂中进行扩散,加入断裂伸长率较高的纤维状填料,在微裂纹延伸时起到钉锚作用从而阻止或者迟滞微裂纹在环氧树脂中扩散,这叫银纹钉锚作用;(2)在受到外力时,填料与基体之间或者是填料内部产生一个孔洞,孔洞减小了微裂纹尖端的应力积累,增加填料的应力集中,诱发基体和填料之间的局部剪切屈服,从而钝化裂纹尖端,这叫银纹剪切带作用;(3)协同效应,就是将填料加入到环氧树脂中,复合材料既有填料的优点又有环氧树脂的优点,从而提高复合材料的整体性能。目前对环氧树脂的改性主要通过(1)热塑性树脂增韧,热塑性树脂对环氧树脂的增韧效果显著,然而存在着流动性差、难溶、难加工等问题,限制了其发展;(2)弹性体增韧,当基体树脂受到外力时,弹性体增加了耗能途径,钝化或者终止了裂纹扩展,复合材料的韧性有所提高,但是弹性体中不饱和键降低了复合材料的耐热性以及模量,限制了其 ...
【技术保护点】
1.一种杂化粒子增韧环氧树脂复合材料的制备方法,其特征在于具体步骤为:(1)将介孔纳米粒子在130℃下干燥3~6h,然后分散于甲苯中,介孔纳米粒子与甲苯的质量比为1:20~60,将混合体系温度上升到50~100℃,再向混合体系中逐滴加入硅烷偶联剂,硅烷偶联剂占介孔纳米粒子重量的5~20%,持续搅拌6~12h,所得产物使用甲苯与丙酮各洗涤2~5次,然后在50~100℃下干燥6~10h,最后在100~150℃下真空脱气24~48h,脱去水分及其他杂质,即制得改性介孔纳米粒子;(2)按照质量比为1:1~10称取超支化聚合物和溶剂,将称取的超支化聚合物溶解在称取的溶剂中制得溶液,所得溶液通过注射加入到步骤(1)制得的改性介孔纳米粒子中,通过抽真空和超声联合处理,脱除溶剂,使超支化聚合物在改性介孔纳米粒子的表面及孔道内外进行缠结,从而制备出超支化聚合物/介孔纳米粒子杂化材料;(3)在100质量份环氧树脂低聚物中加入0.5~10质量份步骤(2)制得的超支化聚合物/介孔纳米粒子杂化材料,通过搅拌、真空脱泡处理,即制得杂化粒子/环氧树脂低聚物;(4)将0.1~1质量份固化促进剂与60~100质量份固化 ...
【技术特征摘要】
1.一种杂化粒子增韧环氧树脂复合材料的制备方法,其特征在于具体步骤为:(1)将介孔纳米粒子在130℃下干燥3~6h,然后分散于甲苯中,介孔纳米粒子与甲苯的质量比为1:20~60,将混合体系温度上升到50~100℃,再向混合体系中逐滴加入硅烷偶联剂,硅烷偶联剂占介孔纳米粒子重量的5~20%,持续搅拌6~12h,所得产物使用甲苯与丙酮各洗涤2~5次,然后在50~100℃下干燥6~10h,最后在100~150℃下真空脱气24~48h,脱去水分及其他杂质,即制得改性介孔纳米粒子;(2)按照质量比为1:1~10称取超支化聚合物和溶剂,将称取的超支化聚合物溶解在称取的溶剂中制得溶液,所得溶液通过注射加入到步骤(1)制得的改性介孔纳米粒子中,通过抽真空和超声联合处理,脱除溶剂,使超支化聚合物在改性介孔纳米粒子的表面及孔道内外进行缠结,从而制备出超支化聚合物/介孔纳米粒子杂化材料;(3)在100质量份环氧树脂低聚物中加入0.5~10质量份步骤(2)制得的超支化聚合物/介孔纳米粒子杂化材料,通过搅拌、真空脱泡处...
【专利技术属性】
技术研发人员:余传柏,高朋,杜琳琳,罗海强,徐旭,刘远立,
申请(专利权)人:桂林理工大学,
类型:发明
国别省市:广西,45
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