一种环氧/苯并噁嗪树脂基纳米粒子增强复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种环氧/苯并噁嗪树脂基纳米粒子增强复合材料及其制备方法，属于聚合物基复合材料的制备领域。本发明专利技术通过原位合成法制备环氧树脂基纳米粒子增强复合材料，固化工艺与常规环氧树脂相当，流动性良好，便于成型加工；力学性能较常规纳米粒子填充的树脂基体有明显提高，制品机械强度高，安全性好。

A nano particle reinforced composite based on epoxy / Benzoxazine Resin and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种环氧/苯并噁嗪树脂基纳米粒子增强复合材料及其制备方法
本专利技术属于聚合物基复合材料的制备领域，具体涉及一种环氧/苯并噁嗪树脂基纳米粒子增强复合材料及其制备方法。
技术介绍
纳米材料改性环氧树脂可以使环氧树脂获得较高的力学性能，与未改性的环氧树脂相比，其冲击韧性、拉伸强度、弹性模量及热变形温度都有所提高。韧性的提高是由于纳米粒子被均匀的分散在环氧树脂基体中，当环氧树脂基体受到冲击时，刚性无机粒子因应力集中效应导致环氧树脂基体与纳米粒子之间产生微裂纹，吸收掉一部分的形变功，同时纳米粒子之间的环氧树脂基体也会产生屈服和塑性形变，吸收冲击能量，从而达到增韧效果。纳米材料的粒度越细，粒子的比表面积越大，粒子与基体之间的接触面积也越大，增韧效果越好。但是，由于纳米粒子具有非常高的比表面积，因此，其表面能非常高。此外，由于纳米粒子尺度接近分子级，分子间的范德华力对于纳米粒子间的作用将变得明显。因此，纳米粒子有着极高的团聚倾向，在基体树脂中获得分散性良好的纳米增强相非常困难。因此，纳米增强相在聚合物基体中的分散状态对复合材料的机械强度起到本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环氧/苯并噁嗪树脂基纳米粒子增强复合材料的制备方法，其特征在于：包含如下制备步骤：/n(1)将长链烷基酚，硅烷偶联剂，多聚甲醛与有机溶剂混合，加热至完全溶解；在惰性气体保护下，加热反应；/n(2)分别用等体积的氢氧化钠水溶液和水清洗步骤(1)得到的反应液，静置分层，取有机层，减压蒸馏去除溶剂，得到苯并噁嗪型偶联剂；/n(3)将环氧树脂和苯并噁嗪树脂加热混溶，减压除水，得到除水后的混溶树脂；将纳米粒子前驱体和除水后的混溶树脂溶解于有机溶剂中，充分搅拌，使体系充分混溶至澄清透明状态；/n(4)将加酸调节pH值的乙醇水溶液滴加入步骤(3)所得的树脂混合液中；在滴加过程中，搅拌树脂混合液，混合...

【技术特征摘要】
1.一种环氧/苯并噁嗪树脂基纳米粒子增强复合材料的制备方法，其特征在于：包含如下制备步骤：
(1)将长链烷基酚，硅烷偶联剂，多聚甲醛与有机溶剂混合，加热至完全溶解；在惰性气体保护下，加热反应；
(2)分别用等体积的氢氧化钠水溶液和水清洗步骤(1)得到的反应液，静置分层，取有机层，减压蒸馏去除溶剂，得到苯并噁嗪型偶联剂；
(3)将环氧树脂和苯并噁嗪树脂加热混溶，减压除水，得到除水后的混溶树脂；将纳米粒子前驱体和除水后的混溶树脂溶解于有机溶剂中，充分搅拌，使体系充分混溶至澄清透明状态；
(4)将加酸调节pH值的乙醇水溶液滴加入步骤(3)所得的树脂混合液中；在滴加过程中，搅拌树脂混合液，混合液温度控制在一定温度；乙醇水溶液滴加完毕后，进行第一次保温反应；将苯并噁嗪型偶联剂的乙醇溶液缓慢滴加入反应液中，滴加完毕后，升高温度，进行第二次保温反应；
(5)步骤(4)所得反应液减压蒸馏，除去溶剂，依次用碳酸钠水溶液和水清洗产物，减压蒸馏除水，即得。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的长链烷基酚包括：庚基酚、辛基酚、壬基酚、癸基酚、十二烷基酚或间15烷基酚；步骤(1)中所述的硅烷偶联剂包括：KH-560或KH-792；所述长链烷基酚：硅烷偶联剂：多聚甲醛的物质的量的比为1:1:1.1～1.2；所述步骤(1)中所述有机溶剂包括甲苯、二甲苯、二氧六环、环己烷；步骤(1)中加热反应的条件为100～120℃，反应5～10h。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中氢氧化钠水溶液的浓度为0.1～0.3N；步骤(5)中碳酸钠水溶液的浓度为0.1～0.3N。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述的环氧树脂包括双酚A型环氧树脂、...

【专利技术属性】
技术研发人员：武湛君，彭聪，袁玉环，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21