一种增韧抗裂彩色环氧树脂复合材料及其制备方法技术

本申请公开一种增韧抗裂彩色环氧树脂复合材料及其制备方法，复合材料包括以下重量份原料：30‑80份A组分，10‑60份B组分和5‑20份C组分；A组分包括环氧树脂基材；环氧树脂基材包括甘油环氧树脂，双酚A型环氧树脂和聚氨酯改性环氧树脂；B组分包括彩色环氧树脂固化剂；C组分包括功能性复合材料；功能性复合材料包括环氧树脂专用调色剂，增韧性材料，互溶均匀性材料及反应辅助添加剂；环氧树脂专用调色剂包括主色剂，偶联剂KH‑792，硅藻土，丁基缩水甘油醚和三硬脂酸甘油酯。本申请采用三种树脂混合物作为复合材料的基材，提升复合材料的韧性，防止开裂。本申请的环氧树脂专用调色剂能够有效溶于环氧树脂，安全环保，色彩丰富且艳丽持久。

A Toughened and Crack Resistant Colour Epoxy Resin Composite and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
一种增韧抗裂彩色环氧树脂复合材料及其制备方法
本申请涉及高分子复合材料
，特别涉及一种增韧抗裂彩色环氧树脂复合材料及其制备方法。
技术介绍
城市交通与环境协调发展是21世纪城市建设的重要目标之一。但多年来，道路路面大多为黑色的沥青路面和白色的水泥路面两种。单调的色彩使得道路与周边环境的协调性较差，容易导致驾驶员的疲倦感，不利于营造一个舒适而安全的行车环境。同时，由于沥青路面和水泥混凝土路面极强的传热性也给城市带来了“热岛效应”，城市道路白天积聚的热量夜晚难以消散，致使城市平均温度升高。彩色路面色彩丰富，打破了传统黑白两色单调的路面颜色，采用彩色路面技术有警示交通、调节热岛效应、美化城市环境、展现城市风格，使城市建设更加人性化等功能，有效解决沥青路面和水泥混凝土路面带来的诸多问题。彩色路面可以通过特殊的色彩加强路面的可辨别性，划分不同性质的交通区间，对交通进行各种警示和诱导，以达到有效增加道路通行能力和避免交通事故的目的，从而进一步提高道路交通的舒适性和安全性，其效果在一定程度上比树立交通标志牌更好，更容易起到警示的作用。彩色路面是改善道路空间环境最直接、最有效的手段。彩色路面具有物理降温功能作用。不同色彩明度的物体对光线的反射率存在一定的差别，明度高的物体，反射率高，吸热量小，而明度低的物体，反射率低，吸热量大。根据这一原理，彩色路面也可作为调节环境温度的因素之一。迄今为止，彩色路面领域普遍采用热拌彩色沥青混凝土技术，其主要采用脱色沥青加上染料与各种颜色石料及各种添加剂高温拌制，经摊铺碾压形成具有一定强度的功能性彩色沥青混凝土。但与黑色的常规沥青混凝土相比，彩色沥青混凝土工程造价高；且受石料颜色限制，只能以红、绿色为主，其它颜色较少且色彩暗淡；彩色沥青混合料性能也不能与常规黑色沥青混合料相提并论。以上诸多因素导致，彩色沥青混凝土技术不能在机动车道或交通综合枢纽等领域应用。只能在人行道、公园道路等区域应用。随着时代的进步，科学的发展，近些年，将环氧树脂材料应用于彩色路面领域越来越受到学者的关注。环氧树脂具有质量轻、强度高、模量大、耐腐蚀性好、环保性好、适应性强、消音减震等特点，已成为交通建设、交通科技发展中无法取代的重要材料。尤其在彩色路面应用领域，环氧树脂材料的研究，已成为行业的热点与难点。然而由于环氧树脂固化后材料偏脆，延展性、抗开裂、抗冲击等性能较差；且环氧树脂固化收缩率较大，通常达到3％以上。当其应用于彩色路面时，易造成下层的沥青路面或水泥路面的开裂，因而存在一定的不足之处。
技术实现思路
本申请的目的在于提供一种增韧抗裂彩色环氧树脂复合材料及其制备方法，以解决环氧树脂用于彩色路面时，易造成下层的沥青路面或水泥路面的开裂的问题。一方面，根据本申请的实施例，提供了一种增韧抗裂彩色环氧树脂复合材料，包括以下重量份原料：30-80份A组分，10-60份B组分和5-20份C组分；所述A组分包括环氧树脂基材；所述环氧树脂基材包括甘油环氧树脂，双酚A型环氧树脂和聚氨酯改性环氧树脂；所述B组分包括彩色环氧树脂固化剂；所述C组分包括功能性复合材料；所述功能性复合材料包括环氧树脂专用调色剂、增韧性材料、互溶均匀性材料及反应辅助添加剂；所述环氧树脂专用调色剂包括主色剂，偶联剂KH-792，硅藻土，丁基缩水甘油醚和三硬脂酸甘油酯。进一步地，所述甘油环氧树脂、所述双酚A型环氧树脂和所述聚氨酯改性环氧树脂的质量比为(0.1-0.5)：(1-1.5)：1。进一步地，所述彩色环氧树脂固化剂包括低分子量聚酰胺和三级胺类固化剂中的至少一种。进一步地，所述主色剂，所述偶联剂KH-792，所述硅藻土，所述丁基缩水甘油醚和所述三硬脂酸甘油酯的质量比为(30-70)：(25-70)：(20-50)：(10-50)：(2-5)。进一步地，所述增韧性材料包括丁腈橡胶，环氧树脂活性增韧剂和玻璃纤维中的至少一种。进一步地，所述玻璃纤维直径10-15μm，长度为切断纤维8-10mm。进一步地，所述互溶均匀性材料包括硅烷偶联剂，酞酸酯偶联剂，硼酸酯偶联剂和钛酸酯偶联剂中的至少一种。进一步地，所述反应辅助添加剂包括环氧端环氧基嵌段聚醚或丁基缩水甘油醚。另一方面，根据本申请的实施例，提供了一种增韧抗裂彩色环氧树脂复合材料制备方法，包括：步骤S1、搅拌A组分，缓慢加入反应辅助添加剂持续搅拌，静置待用；步骤S2、将互溶均匀性材料加入步骤S1制得的混合物中继续搅拌，将环氧树脂专用调色剂和增韧性材料分4等份加入，每等份添加并机械搅拌分散均匀后，方可添加剩余等份；步骤S3、将B组分加入步骤2制得的混合物中，搅拌至混合均匀；步骤S4、将步骤S3制得的混合物置于25℃条件下固化处理24h，得到增韧抗裂彩色环氧树脂复合材料。进一步地，所述环氧树脂专用调色剂的制备方法，包括：将偶联剂KH-792加热至45℃，开始搅拌，依次缓慢加入丁基缩水甘油醚，三硬脂酸甘油酯和硅藻土，持续搅拌10min，得到混合液，其中，搅拌温度为45℃；向所述混合液中加入主色剂，持续搅拌15min；将加入主色剂的混合液经研磨、过滤和消泡后，得到所述环氧树脂专用调色剂。由以上技术方案可知，本申请实施例提供一种增韧抗裂彩色环氧树脂复合材料及其制备方法，复合材料包括以下重量份原料：30-80份A组分，10-60份B组分和5-20份C组分；所述A组分包括环氧树脂基材；所述环氧树脂基材包括甘油环氧树脂，双酚A型环氧树脂和聚氨酯改性环氧树脂；所述B组分包括彩色环氧树脂固化剂；所述C组分包括功能性复合材料；所述功能性复合材料包括环氧树脂专用调色剂、增韧性材料、互溶均匀性材料及反应辅助添加剂；所述环氧树脂专用调色剂包括主色剂，偶联剂KH-792，硅藻土，丁基缩水甘油醚和三硬脂酸甘油酯。本申请采用甘油环氧树脂，双酚A型环氧树脂和聚氨酯改性环氧树脂的混合物作为复合材料的基材，在应用过程中提升复合材料的韧性，防止开裂。本申请选用环氧树脂专用调色剂为复合材料的色彩性专用材料，能够有效溶于环氧树脂，且不发生沉淀、离析等现象，安全环保，色彩丰富且艳丽持久。本申请复合材料制备冷制冷用能有效降低碳排放，环保效益显著。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为根据本申请实施例示出的一种增韧抗裂彩色环氧树脂复合材料制备方法的流程图。具体实施方式本申请的实施例提供一种增韧抗裂彩色环氧树脂复合材料，包括以下重量份原料：30-80份A组分，10-60份B组分和5-20份C组分；所述A组分包括环氧树脂基材；所述环氧树脂基材包括甘油环氧树脂，双酚A型环氧树脂和聚氨酯改性环氧树脂；本申请采用甘油环氧树脂，双酚A型环氧树脂和聚氨酯改性环氧树脂的混合物作为复合材料的基材。一方面通过添加甘油环氧树脂来增加复合材料的耐候性、抗剪切等性能，以及减少固化时间，便于工程应用；同时添加聚氨酯改性环氧树脂，能够形成互穿网络结构，有效提升复合材料的粘结性能与应用刚度，在应用过程中能过有效的提升复合材料的韧性，防止使用工程应用中开裂。添加双酚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种增韧抗裂彩色环氧树脂复合材料，其特征在于，包括以下重量份原料：30‑80份A组分，10‑60份B组分和5‑20份C组分；所述A组分包括环氧树脂基材；所述环氧树脂基材包括甘油环氧树脂，双酚A型环氧树脂和聚氨酯改性环氧树脂；所述B组分包括彩色环氧树脂固化剂；所述C组分包括功能性复合材料；所述功能性复合材料包括环氧树脂专用调色剂，增韧性材料，互溶均匀性材料及反应辅助添加剂；所述环氧树脂专用调色剂包括主色剂，偶联剂KH‑792，硅藻土，丁基缩水甘油醚和三硬脂酸甘油酯。

【技术特征摘要】
1.一种增韧抗裂彩色环氧树脂复合材料，其特征在于，包括以下重量份原料：30-80份A组分，10-60份B组分和5-20份C组分；所述A组分包括环氧树脂基材；所述环氧树脂基材包括甘油环氧树脂，双酚A型环氧树脂和聚氨酯改性环氧树脂；所述B组分包括彩色环氧树脂固化剂；所述C组分包括功能性复合材料；所述功能性复合材料包括环氧树脂专用调色剂，增韧性材料，互溶均匀性材料及反应辅助添加剂；所述环氧树脂专用调色剂包括主色剂，偶联剂KH-792，硅藻土，丁基缩水甘油醚和三硬脂酸甘油酯。2.根据权利要求1所述的增韧抗裂彩色环氧树脂复合材料，其特征在于，所述甘油环氧树脂、所述双酚A型环氧树脂和所述聚氨酯改性环氧树脂的质量比为(0.1-0.5)：(1-1.5)：1。3.根据权利要求1所述的增韧抗裂彩色环氧树脂复合材料，其特征在于，所述彩色环氧树脂固化剂包括低分子量聚酰胺和三级胺类固化剂中的至少一种。4.根据权利要求1所述的增韧抗裂彩色环氧树脂复合材料，其特征在于，所述主色剂，所述偶联剂KH-792，所述硅藻土，所述丁基缩水甘油醚和所述三硬脂酸甘油酯的质量比为(30-70)：(25-70)：(20-50)：(10-50)：(2-5)。5.根据权利要求1所述的增韧抗裂彩色环氧树脂复合材料，其特征在于，所述增韧性材料包括丁腈橡胶，环氧树脂活性增韧剂和玻璃纤维中的至少一种。6.根据权利要求5...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈刚，刘昌财，张伟，朱雷，梁超，童宽，
申请(专利权)人：江苏金苏泽工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32