一种导电环氧树脂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及环氧树脂功能材料技术领域，尤其涉及一种导电环氧树脂及其制备方法。所述导电环氧树脂由包含如下重量份组分的原料制备得到：双酚A型环氧树脂50～100份；胺类固化剂20～50份；第一导电填料10～30份；第二导电填料10～30份；硅烷偶联剂0.5～2份；热稳定剂3～5份；所述第一导电填料包括碳纳米管、气相沉积碳纤维和导电碳纤维中的一种或几种；所述第二导电填料包括石墨烯、氧化石墨烯和导电石墨中的一种或几种；所述第二导电填料的形貌为片状或层片状。通过两种不同维数导电填料复配，形成双网络结构的导电环氧树脂，同时，配合其他组分作用，得到导电性和热稳定性优异的导电环氧树脂。

A conductive epoxy resin and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种导电环氧树脂及其制备方法
本专利技术涉及环氧树脂功能材料
，尤其涉及一种导电环氧树脂及其制备方法。
技术介绍
环氧树脂为一种主要的热固性高分子材料，由于其具有优异的力学性能、极佳的尺寸稳定性和耐磨性等优点，因此被广泛的用于快速模具制造领域。在汽车内饰搪塑成型过程中，环氧树脂常被用来翻印搪塑表皮上的精细花纹，且花纹复制率极高，但由于环氧树脂的绝缘性，使得环氧芯模在后续电铸槽中无法直接电铸，而需要一定的导电化处理工艺。中国专利CN107699875A公开了一种搪塑模具的化学镀银工艺，虽然在化学镀银工艺上进行了一定的优化，但镀银工艺对于环氧芯模表面花纹质量影响较大；与此同时，在电铸过程中，由于银层与环氧芯模的粘结性较差，极易出现局部导电层脱落的现象。因此，本专利技术利用不同维数的导电填料的桥接作用，旨在提供一种用于搪塑模具中的导电环氧树脂，从根本上解决环氧芯模表面导电性的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种导电环氧树脂及其制备方法，本专利技术提供的导电环氧树脂具有优异的导电性。本专利技术提供了一种导电环氧树脂，由包含如下重量份组分的原料制备得到：所述第一导电填料包括碳纳米管、气相沉积碳纤维和导电碳纤维中的一种或几种；所述第二导电填料包括石墨烯、氧化石墨烯和导电石墨中的一种或几种；所述第二导电填料的形貌为片状或层片状。优选的，所述双酚A型环氧树脂包括E-44环氧树脂或E-51环氧树脂。优选的，所述胺类固化剂包括三乙烯四胺、四乙烯五胺、异佛尔酮二胺和间苯二甲胺中的一种或几种。优选的，所述硅烷偶联剂包括乙烯基三氯硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种。优选的，所述热稳定剂包括有机锡类热稳定剂、硬脂酸钡和钙锌复合稳定剂中的一种或几种。本专利技术还提供了一种上文所述的导电环氧树脂的制备方法，包括以下步骤：A1)将第一导电填料、第二导电填料和硅烷偶联剂混合，并在40～60℃超声处理30～60min，得到复合浆料；B1)将所述复合浆料与双酚A型环氧树脂搅拌混合，得到树脂浆料；C1)将所述树脂浆料与热稳定剂搅拌混合；D1)将步骤C1)搅拌混合后的浆料与胺类固化剂搅拌混合，并在真空条件下进行脱泡处理，固化成型后，得到导电环氧树脂；或A2)将第一导电填料、第二导电填料、硅烷偶联剂和溶剂混合，并在40～60℃超声处理30～60min，得到混合悬浮液；B2)将所述混合悬浮液与双酚A型环氧树脂搅拌混合，得到树脂浆液；C2)除去所述树脂浆液中的溶剂，得到树脂浆料；D2)将所述树脂浆料与热稳定剂搅拌混合；E2)将步骤D2)搅拌混合后的浆料与胺类固化剂搅拌混合，并在真空条件下进行脱泡处理，固化成型后，得到导电环氧树脂。优选的，步骤B1)中，所述搅拌混合的转速为400～500rpm，所述搅拌混合的时间为10～15min；步骤C1)中，所述搅拌混合的转速为250～300rpm，所述搅拌混合的时间为3～5min。优选的，步骤A2)中，所述溶剂包括丙酮、乙醇和甲苯中的一种或几种。优选的，步骤B2)中，所述搅拌混合的转速为400～500rpm，所述搅拌混合的时间为8～10min；步骤D2)中，所述搅拌混合的转速为200～300rpm，所述搅拌混合的时间为5～10min。优选的，步骤C2)中，采用旋蒸法除去所述树脂浆液中的溶剂。本专利技术提供了一种导电环氧树脂，由包含如下重量份组分的原料制备得到：双酚A型环氧树脂50～100份；胺类固化剂20～50份；第一导电填料10～30份；第二导电填料10～30份；硅烷偶联剂0.5～2份；热稳定剂3～5份；所述第一导电填料包括碳纳米管、气相沉积碳纤维和导电碳纤维中的一种或几种；所述第二导电填料包括石墨烯、氧化石墨烯和导电石墨中的一种或几种；所述第二导电填料的形貌为片状或层片状。本专利技术通过两种不同维数导电填料复配，提供了一种双网络结构的导电环氧树脂，同时，两种不同维数导电填料配合其他组分作用，使得到的导电环氧树脂具有优异的导电性和较好的热稳定性，且制备方法简单，可操作性强。实验结果表明，本专利技术制备的导电环氧树脂的体积电阻率较小，不超过43Ω·cm；导电环氧树脂的玻璃化转变温度较高，不低于190℃；导电环氧树脂的花纹复制率较高，不低于95％。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了一种导电环氧树脂，由包含如下重量份组分的原料制备得到：所述第一导电填料包括碳纳米管、气相沉积碳纤维和导电碳纤维中的一种或几种；所述第二导电填料包括石墨烯、氧化石墨烯和导电石墨中的一种或几种；所述第二导电填料的形貌为片状或层片状。本专利技术提供的导电环氧树脂的制备原料包括双酚A型环氧树脂。所述双酚A型环氧树脂的重量份数为50～100份。在本专利技术的某些实施例中，所述双酚A型环氧树脂的重量份数为100份。在本专利技术的某些实施例中，所述双酚A型环氧树脂包括E-44环氧树脂或E-51环氧树脂。本专利技术提供的导电环氧树脂的制备原料还包括胺类固化剂。所述胺类固化剂的重量份数为20～50份。在本专利技术的某些实施例中，所述胺类固化剂的重量份数为50份。在本专利技术的某些实施例中，所述胺类固化剂包括三乙烯四胺、四乙烯五胺、异佛尔酮二胺和间苯二甲胺中的一种或几种。本专利技术提供的导电环氧树脂的制备原料还包括第一导电填料。所述第一导电填料的重量份数为10～30份。在本专利技术的某些实施例中，所述第一导电填料的重量份数为30份、20份或10份。本专利技术中，所述第一导电填料包括碳纳米管、气相沉积碳纤维和导电碳纤维中的一种或几种。本专利技术提供的第一导电填料为一维导电填料。在本专利技术的实施例中，所述碳纳米管包括单壁碳纳米管和/或多壁碳纳米管。在本专利技术的某些实施例中，所述第一导电填料的长度为10～20μm。本专利技术提供的导电环氧树脂的制备原料还包括第二导电填料。所述第二导电填料的重量份数为10～30份。在本专利技术的某些实施例中，所述第二导电填料的重量份数为10份、20份或30份。所述第二导电填料包括石墨烯、氧化石墨烯和导电石墨中的一种或几种；所述第二导电填料的形貌为片状或层片状。本专利技术提供的第二导电填料为二维导电填料。在某些实施例中，所述石墨烯包括单层石墨烯和/或多层石墨烯。在某些实施例中，所述石墨烯为石墨烯纳米片。在某些实施例中，所述导电石墨为鳞片导电石墨。本专利技术通过两种不同维数导电填料复配，提供了一种双网络结构的导电环氧树脂，同时，两种不同维数导电填料配合其他组分作用，使得到的导电环氧树脂具有优异的导电性和较好的热稳定性。本专利技术提供的导电环氧树脂的制备原料还包括硅烷偶联剂。所述硅烷偶联剂的重量份数为0.5～2份。在本专利技术的某些实施例中，所述硅烷偶联剂的重量份数为1份。在本专利技术的某些实施例中，所述硅烷偶联剂包括乙烯基三氯硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)和γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种。本专利技术提供的导电环氧树脂的制备原料还包括热稳定剂。所述热稳定剂的重量份数为3～5份。在本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种导电环氧树脂，其特征在于，由包含如下重量份组分的原料制备得到：

【技术特征摘要】
1.一种导电环氧树脂，其特征在于，由包含如下重量份组分的原料制备得到：所述第一导电填料包括碳纳米管、气相沉积碳纤维和导电碳纤维中的一种或几种；所述第二导电填料包括石墨烯、氧化石墨烯和导电石墨中的一种或几种；所述第二导电填料的形貌为片状或层片状。2.根据权利要求1所述的导电环氧树脂，其特征在于，所述双酚A型环氧树脂包括E-44环氧树脂或E-51环氧树脂。3.根据权利要求1所述的导电环氧树脂，其特征在于，所述胺类固化剂包括三乙烯四胺、四乙烯五胺、异佛尔酮二胺和间苯二甲胺中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的导电环氧树脂，其特征在于，所述硅烷偶联剂包括乙烯基三氯硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种。5.根据权利要求1所述的导电环氧树脂，其特征在于，所述热稳定剂包括有机锡类热稳定剂、硬脂酸钡和钙锌复合稳定剂中的一种或几种。6.权利要求1所述的导电环氧树脂的制备方法，包括以下步骤：A1)将第一导电填料、第二导电填料和硅烷偶联剂混合，并在40～60℃超声处理30～60min，得到复合浆料；B1)将所述复合浆料与双酚A型环氧树脂搅拌混合，得到树脂浆料；C1)将所述树脂浆料与热稳定剂搅拌混合；D1)将步骤C1)搅拌混合后的浆料与胺类固化剂搅拌混合，并...

【专利技术属性】
技术研发人员：许东华，付志磊，姚卫国，王晓伟，李双双，潘鸽，刘芳，石彤非，窦艳丽，管东波，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22