一种TG为170-180℃真空导入环氧树脂基复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种TG为170

【技术实现步骤摘要】
一种TG为170
‑
180
℃
真空导入环氧树脂基复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种高分子材料制备
，具体涉及一种TG为170
‑
180℃真空导入环氧树脂基复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]复合材料是指由两种或两种以上的物质以不同方式组合而成的材料，复合材料能发挥材料各自的优点，克服单一材料的缺陷，其具有比重小、比强度和比模量大的特点，还具有良好的化学稳定性、耐磨性、耐热性等性能，在航天、汽车、建筑、健身器材等领域均有广泛的用途。复合材料按照机体不同，可以分为树脂基、金属基和陶瓷基复合材料。
[0003]环氧树脂是一种分子中含有两个或两个以上具有反应活性的环氧基，以脂肪族、脂环族或者芳香族烃类为骨架的高分子预聚体。环氧树脂自身为线性结构，在未与固化剂形成三维网状结构之前，无法具有交联固化行为发挥粘接作用。
[0004]环氧树脂作为应用最为广泛的一种复合材料的树脂基体，因其与固化剂结合后具有较高的强度和模量，而被广泛与固化剂结合达到材料的多种功能，然而，目前采用的真空导入工艺用环氧树脂均是采用胺类固化体系，环氧树脂用多官能团的缩水甘油胺，固化物TG达到170
‑
180℃时成本较高，大大增加了制备复合材料的成本。此外胺类固化体系中，环氧树脂和固化剂混合物的粘度相对大，其对玻璃纤维的浸润性也相对较差，进而影响复合材料的强度等性能。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的问题，本专利技术提供了一种真空导入环氧树脂基复合材料，通过采用酸酐固化体系，大大降低了复合材料的制备成本，降低了环氧树脂和固化剂混合物的粘度，改善其对增强材料的浸润性，提高复合材料的结合度，增强复合材料的强度。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0007]一种TG为170
‑
180℃真空导入环氧树脂基复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0008](1)将树脂组分放于高速分散机中以1000
‑
3000r/min搅拌分散1
‑
3h；
[0009]所述树脂组分包括：脂环族环氧树脂、活性稀释剂和橡胶；
[0010](2)制备固化剂：将新戊二醇和四氢苯酐混合，在搅拌状态下加热至130
‑
150℃，反应1
‑
3h后冷却至室温，然后加入四氢苯酐脂环胺和叔胺促进剂，得到固化剂；
[0011](3)将玻璃纤维布裁切后按照制件厚度要求铺层在模具内，并进行真空测试，测试通过后，将树脂组分和固化剂按照一定质量比混合均匀，模具预热至80
±
2℃，真空脱气30min，然后用真空泵将树脂组分和固化剂的混合物导入到模具中；
[0012](4)固化工艺：在步骤(3)后，80
±
2℃固化3
‑
5h，160
±
4℃下固化8
‑
12h，冷却至室温，脱模得到环氧树脂基复合材料。
[0013]优选地，步骤(1)中，原料按照重量份数计如下：脂环族环氧树脂50
‑
90份、活性稀
释剂10
‑
30份、橡胶5
‑
20份。
[0014]优选地，步骤(2)中，原料按照重量份数计如下：新戊二醇3
‑
8份、四氢苯酐12
‑
32份、甲基四氢苯酐脂环胺50
‑
60份、叔胺促进剂0.5
‑
1.5份。
[0015]优选地，所述活性稀释剂为三羟甲基丙烷三缩水甘油醚，所述橡胶为核壳橡胶。
[0016]优选地，步骤(3)中，树脂组分和固化剂的质量比为100：110。
[0017]本专利技术还提供了一种TG为170
‑
180℃真空导入环氧树脂基复合材料。
[0018]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0019](1)本专利技术采用酸酐固化体系制备环氧树脂基复合材料，降低了环氧树脂和固化剂混合物的粘度，改善其对增强材料的浸润性，提高复合材料的结合度，增强了复合材料的强度，能使环氧树脂基复合材料的玻璃化温度显著提高。
[0020](2)现有技术里，制备环氧树脂基复合材料均是采用胺类固化体系，当固化物TG达到170
‑
180℃之间时制备成本较高，采用酸酐固化体系则可大大降低其成本。
[0021]本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式中予以详细说明。
具体实施方式
[0022]为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐明本专利技术。
[0023]本专利技术中所有的原料，对其来源没有特别限定，在市场上购买的或按照本领域技术人员熟知的常规方法制备的即可。
[0024]本专利技术中所有的原料，对其纯度没有特别限定，本专利技术优选采用分析纯或复合材料领域使用的常规纯度。
[0025]实施例1
[0026](1)将脂环族环氧树脂76份、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚15份和9份橡胶MX154放于高速分散机中以1000r/min搅拌分散1h；
[0027](2)制备固化剂：将5份新戊二醇和20份四氢苯酐混合，在搅拌状态下加热至140℃，反应2h后冷却至室温，然后加入55份甲基四氢苯酐脂环胺和1.1份叔胺促进剂，得到固化剂；
[0028](3)将玻璃纤维布裁切后按照制件厚度要求铺层在模具内，并进行真空测试，测试通过后，将树脂组分和固化剂按照质量比100:110混合均匀，模具预热至80℃，真空脱气30min，然后用真空泵将树脂组分和固化剂的混合物导入到模具中；
[0029](4)固化工艺：在步骤(3)后，80℃固化4h，160℃下固化10h,冷却至室温，脱模得到环氧树脂基复合材料。
[0030]经过梅特勒DSC
‑
1中点法测试，所制备的环氧树脂基复合材料的TG为174℃。
[0031]实施例2
[0032](1)将脂环族环氧树脂75份、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚16份和9份橡胶MX154放于高速分散机中以1000r/min搅拌分散1h；
[0033](2)制备固化剂：将5份新戊二醇和20份四氢苯酐混合，在搅拌状态下加热至140℃，反应2h后冷却至室温，然后加入55份甲基四氢苯酐脂环胺和1.1份叔胺促进剂，得到固化剂；
[0034](3)将玻璃纤维布裁切后按照制件厚度要求铺层在模具内，并进行真空测试，测试通过后，将树脂组分和固化剂按照质量比100:110混合均匀，模具预热至80℃，真空脱气30min，然后用真空泵将树脂组分和固化剂的混合物导入到模具中；
[0035](4)固化工艺：在步骤(3)后，81℃固化4h，162℃下固化10h,冷却至室温，脱模得到环氧树脂基复合材料。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种TG为170
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180℃真空导入环氧树脂基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将树脂组分放于高速分散机中以1000
‑
3000r/min搅拌分散1
‑
3h；所述树脂组分包括：脂环族环氧树脂、活性稀释剂和橡胶；(2)制备固化剂：将新戊二醇和四氢苯酐混合，在搅拌状态下加热至130
‑
150℃，反应1
‑
3h后冷却至室温，然后加入甲基四氢苯酐脂环胺和叔胺促进剂，得到固化剂；(3)将玻璃纤维布裁切后按照制件厚度要求铺层在模具内，并进行真空测试，测试通过后，将树脂组分和固化剂按照一定质量比混合均匀，模具预热至80
±
2℃，真空脱气30min，然后用真空泵将树脂组分和固化剂的混合物导入到模具中；(4)固化工艺：在步骤(3)后，80
±
2℃固化3
‑
5h，160
±
4℃下固化8
‑
12h，冷却至室温，脱模得到环氧树脂基复合材料。2.根据权利要求1所述的TG为170
‑
180℃真空导入环氧树脂基复合材料的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桂林，高桂莲，魏玲，董倩，王磊，
申请(专利权)人：安徽众博新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：