一种改性环氧树脂及其制备方法和碳纤维预浸布技术

一种改性环氧树脂及其制备方法和碳纤维预浸布，用于制造碳纤维预浸布的改性环氧树脂，包括以下原料：环氧树脂、六氢化邻苯二甲酸酐、甲基乙基酮、顺‑1,2,3,6‑四氢邻苯二甲酸酐、安定剂、己二酸二异壬酯、邻苯二甲酸二异壬酯、偏苯三酸三辛酯、邻苯二甲酸二异癸酯、纳米气相二氧化硅份，制得的改性环氧树脂拉伸强度高，弯曲强度高，弯曲模量大，各项性能皆比现有技术中的环氧树脂的好，适合用于生产碳纤维预浸布。

【技术实现步骤摘要】
一种改性环氧树脂及其制备方法和碳纤维预浸布
本专利技术属于碳纤维预浸布制备领域，具体涉及一种改性环氧树脂及其制备方法和碳纤维预浸布。
技术介绍
碳纤维预浸布是由碳纤维纱、环氧树脂等材料，经过涂膜、热压、冷却、覆膜、卷取等工艺加工而成的复合材料，碳纤维预浸布的生产方式有两种，一种是热熔法，另一种是浸渍法，热熔法是将环氧树脂制成固体树脂膜，再经加温加压复合在碳纤维上制成碳纤维预浸布，这种方法适合大批量生产，其生产出来的碳纤维预浸布的强度可满足生产需要，但是生产碳纤维预浸布时，环氧树脂的粘度比较难控制，当环氧树脂粘度较高时，碳纤维容易变形，且生产出来的碳纤维预浸布的强度不高；浸渍法是将环氧树脂与溶剂混合制成液态环氧树脂，再碳纤维浸入液态环氧树脂中使液体环氧树脂浸透碳纤维，最后静置或烘干使溶剂蒸发掉制得碳纤维预浸布，这种方法适合中小批量生产，流程简单，生产成本低，但是生产出来的预浸布强度不高。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的缺点，提供一种改性环氧树脂及其制备方法和碳纤维预浸布。本专利技术采用如下技术方案：用于制造碳纤维预浸布的溶剂型改性环氧树脂，包括以下重量份的原料：环氧树脂67-74份、六氢化邻苯二甲酸酐4.7-5.1份、甲基乙基酮70-80份、顺-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酐8.5-9.5份、安定剂4.2-4.8份、己二酸二异壬酯34-38份、邻苯二甲酸二异壬酯10.5-11.7份、偏苯三酸三辛酯17.8-19.6份、邻苯二甲酸二异癸酯1.5-2.3份、纳米气相二氧化硅0.15-0.25份。进一步的，所述安定剂为南亚涂布加工用安定剂LFX-80。用于制造碳纤维预浸布的溶剂型改性环氧树脂的制备方法，包括以下步骤：(1)将六氢化邻苯二甲酸酐与部分甲基乙基酮混合搅拌均匀，制得第一备用液；(2)将顺-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酐、安定剂和剩余的甲基乙基酮混合搅拌均匀，制得第二备用液；(3)往步骤(2)制得的第二备用液中加入己二酸二异壬酯，混合搅拌均匀，制得第三备用液；(4)将环氧树脂、邻苯二甲酸二异壬酯、偏苯三酸三辛酯、第一备用液、邻苯二甲酸二异癸酯和纳米气相二氧化硅同时倒入第三备用液中，搅拌混合均匀，即得所述溶剂型改性环氧树脂。进一步的，所述改性环氧树脂在70℃温度下，其粘度为45000-55000cps。进一步的，所述第一备用液中甲基乙基酮的重量份为28-32份，所述第二备用液中甲基乙基酮的重量份为42-48份。用于制造碳纤维预浸布的热熔型改性环氧树脂，其特征在于：包括以下重量份的原料：环氧树脂67-74份、六氢化邻苯二甲酸酐4.7-5.1份、顺-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酐8.5-9.5份、安定剂4.2-4.8份、己二酸二异壬酯34-38份、邻苯二甲酸二异壬酯10.5-11.7份、偏苯三酸三辛酯17.8-19.6份、邻苯二甲酸二异癸酯1.5-2.3份、纳米气相二氧化硅0.15-0.25份。进一步的，所述安定剂为南亚涂布加工用安定剂LFX-80。用于制造碳纤维预浸布的热熔型改性环氧树脂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)将顺-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酐、安定剂混合搅拌均匀，静置备用；(2)往步骤(1)制得的备用液中加入己二酸二异壬酯，混合搅拌均匀，静置备用；(3)往步骤2制得的备用液中加入环氧树脂、邻苯二甲酸二异壬酯、偏苯三酸三辛酯、六氢化邻苯二甲酸酐、邻苯二甲酸二异癸酯和纳米气相二氧化硅，混合搅拌均匀，静置备用；(4)将步骤(3)制得的备用液涂覆在离型纸上，干燥形成所述热熔型改性环氧树脂。一种碳纤维预浸布，包括以上任一项所述的改性环氧树脂。由上述对本专利技术的描述可知，与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术制得的溶剂型改性环氧树脂的拉伸强度为11000-12000PSI，弯曲强度为16200-17000PSI，弯曲模量为4.72*105-4.8*105PSI，拉伸强度，弯曲强度，弯曲模量皆比现有技术中的溶剂型环氧树脂的强度高，适合用于生产碳纤维预浸布和后续的相应系列的产品；本专利技术制得的热熔型改性环氧树脂的拉伸强度为2160-2214MPa，弯曲强度为2586-2632MPa，弯曲模量为125.59-128.15GPa，拉伸强度，弯曲强度，弯曲模量皆比现有技术中的溶剂型环氧树脂的强度高，适合用于生产碳纤维预浸布和后续的相应系列的产品，本专利技术制备的溶剂型改性环氧树脂与热熔型改性环氧树脂，在配方组成中只差了甲基乙基酮这一组分，方便根据需要生产所需类型的改性环氧树脂；本专利技术制备的溶剂型改性环氧树脂与热熔型改性环氧树脂，其在配方组分中均含有邻苯二甲酸二异癸酯和纳米气相二氧化硅，制成的改性环氧树脂是由许多晶粒组成的，晶粒间有缝隙，纳米气相二氧化硅可以填满晶粒间的缝隙，提高制成的改性环氧树脂的强度，邻苯二甲酸二异癸酯与其他组分配合可以提高制成的改性环氧树脂的拉伸强度。附图说明图1为采用热熔型改性环氧树脂生产的碳纤维预浸布0°抗弯曲强度测试报告；图2为采用热熔型改性环氧树脂生产的碳纤维预浸布层间剪切强度测试报告。具体实施方式以下通过具体实施方式对本专利技术作进一步的描述。一种碳纤维预浸布包括碳纤维布和复合在碳纤维布上的溶剂型改性环氧树脂。溶剂型改性环氧树脂包括以下重量份的原料：环氧树脂67-74份、六氢化邻苯二甲酸酐4.7-5.1份、甲基乙基酮70-80份、顺-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酐8.5-9.5份、安定剂4.2-4.8份、己二酸二异壬酯34-38份、邻苯二甲酸二异壬酯10.5-11.7份、偏苯三酸三辛酯17.8-19.6份、邻苯二甲酸二异癸酯1.5-2.3份、纳米气相二氧化硅0.15-0.25份。其中，安定剂为东莞市宝聚莱塑胶原料有限公司生产的南亚涂布加工用安定剂LFX-80。用于制造碳纤维预浸布的溶剂型改性环氧树脂的制备方法，包括以下步骤：(1)将六氢化邻苯二甲酸酐与部分甲基乙基酮搅拌4-5h，混合均匀，制得第一备用液；(2)将顺-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酐、安定剂和剩余的甲基乙基酮搅拌0.4-0.6h，混合均匀，制得第二备用液；(3)往步骤(2)制得的第二备用液中加入己二酸二异壬酯，搅拌0.8-1.2h，混合均匀，制得第三备用液；(4)将环氧树脂、邻苯二甲酸二异壬酯、偏苯三酸三辛酯、第一备用液、邻苯二甲酸二异癸酯和纳米气相二氧化硅同时倒入第三备用液中搅拌0.5-1.5h，混合均匀，即得溶剂型改性环氧树脂。具体的，第一备用液中甲基乙基酮的重量份为28-32份，第二备用液中甲基乙基酮的重量份为42-48份。制得的溶剂型改性环氧树脂在70℃的温度下，其粘度为45000-55000cps。使用制得的溶剂型改性环氧树脂制备碳纤维预浸布时，将碳纤维浸入溶剂型改性环氧树脂中使溶剂型改性环氧树脂浸透碳纤维，最后静置或烘干使甲基乙基酮蒸发掉制得碳纤维预浸布。实施例1一种碳纤维预浸布包括碳纤维布和复合在碳纤维布上的溶剂型改性环氧树脂。溶剂型改性环氧树脂包括以下重量份的原料：环氧树脂67份、六氢化邻苯二甲酸酐5.1份、甲基乙基酮80份、顺-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酐8.5份、安定剂4.8份、己二酸二异壬酯34份、邻苯二甲酸二异壬酯11.7份、偏苯三酸三辛酯17.8份、邻苯二甲酸二异本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于制造碳纤维预浸布的溶剂型改性环氧树脂，其特征在于：包括以下重量份的原料：环氧树脂67‑74份、六氢化邻苯二甲酸酐4.7‑5.1份、甲基乙基酮70‑80份、顺‑1,2,3,6‑四氢邻苯二甲酸酐8.5‑9.5份、安定剂4.2‑4.8份、己二酸二异壬酯34‑38份、邻苯二甲酸二异壬酯10.5‑11.7份、偏苯三酸三辛酯17.8‑19.6份、邻苯二甲酸二异癸酯1.5‑2.3份、纳米气相二氧化硅0.15‑0.25份。

【技术特征摘要】
1.用于制造碳纤维预浸布的溶剂型改性环氧树脂，其特征在于：包括以下重量份的原料：环氧树脂67-74份、六氢化邻苯二甲酸酐4.7-5.1份、甲基乙基酮70-80份、顺-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酐8.5-9.5份、安定剂4.2-4.8份、己二酸二异壬酯34-38份、邻苯二甲酸二异壬酯10.5-11.7份、偏苯三酸三辛酯17.8-19.6份、邻苯二甲酸二异癸酯1.5-2.3份、纳米气相二氧化硅0.15-0.25份。2.根据权利要求1所述的用于制造碳纤维预浸布的溶剂型改性环氧树脂，其特征在于：所述安定剂为南亚涂布加工用安定剂LFX-80。3.根据权利要求1或2所述的用于制造碳纤维预浸布的溶剂型改性环氧树脂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)将六氢化邻苯二甲酸酐与部分甲基乙基酮混合搅拌均匀，制得第一备用液；(2)将顺-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酐、安定剂和剩余的甲基乙基酮混合搅拌均匀，制得第二备用液；(3)往步骤(2)制得的第二备用液中加入己二酸二异壬酯，混合搅拌均匀，制得第三备用液；(4)将环氧树脂、邻苯二甲酸二异壬酯、偏苯三酸三辛酯、第一备用液、邻苯二甲酸二异癸酯和纳米气相二氧化硅同时倒入第三备用液中，搅拌混合均匀，即得所述溶剂型改性环氧树脂。4.根据权利要求3所述的用于制造碳纤维预浸布的溶剂型改性环氧树脂的制备方法，其特征在于：所述改性环氧树脂在70℃温度下，其粘度为45000-55000cps。5.根据权利要求3所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈汉卿，
申请(专利权)人：石狮市鸿兴文体器材有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35