一种高韧性环氧树脂组合物及其制备工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种高韧性环氧树脂组合物及其制备工艺，属于复合树脂技术领域，包括如下原料：双氰胺、基体树脂、超支化聚合物、核壳树脂、海岛型增韧剂、促进剂、填料；第一步、将双氰胺、溶剂搅拌溶解后，依次加入超支化聚合物、海岛型增韧剂，搅拌分散，得到第一混合物；将基体树脂和核壳树脂，搅拌分散，得到第二混合物；第二步、将第一混合物和第二混合物混合，然后依次加入促进剂、填料，得到一种高韧性环氧树脂组合物。本发明专利技术中用环氧树脂组合物制得的层压板，具有较好的综合力学性能和高韧性。超支化聚酯、核壳树脂和海岛型增韧剂的加入，能大幅度提高材料的韧性且力学性能也有一定程度的提高。提高。

【技术实现步骤摘要】
一种高韧性环氧树脂组合物及其制备工艺


[0001]本专利技术属于复合树脂
，具体地，涉及一种高韧性环氧树脂组合物及其制备工艺。

技术介绍

[0002]环氧树脂具有优异的粘结性、耐腐蚀性和介电绝缘性，因此它能制成涂料、复合材料、浇铸料、胶黏剂、模压材料和注射成型材料；但是固化后的环氧树脂脆性较大、回弹性差、耐疲劳性差等特点限制了它在许多高新
的发展。目前提高韧性和回弹性的方法主要有：5
‑
25wt％的橡胶增韧、热塑性弹性体增韧、刚性粒子增韧等。
[0003]公开号CN107556699A的中国专利公开了一种关键的改性碳纳米管添加剂的表面改性物质种类及相应结构，以及改性碳纳米管的填充量等进行改进，选用同时含柔性链与环氧刚性链的嵌段共聚物改性碳纳米管，与现有技术相比能够在低填充量下，对环氧树脂同时进行增强增韧，其制作工艺较为复杂。公开号CN104311832A的中国专利公开了一种复合材料用环氧树脂增韧改性剂及环氧树脂增韧改性的方法，由75％双酚A型环氧树脂和25％纳米核壳橡胶组成，其增韧效果显著但体系相容性较差。

技术实现思路

[0004]为了解决
技术介绍
中提到的技术问题，本专利技术提供一种高韧性环氧树脂组合物及其制备工艺。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种高韧性环氧树脂组合物，包括如下重量份原料：双氰胺：1份、溶剂：20份、基体树脂：50
‑
80份、超支化聚合物：5
‑
15份、核壳树脂：3
‑
8份、海岛型增韧剂：1份、促进剂：0.02份、填料：10
‑
50份；
[0007]进一步地，溶剂为N，N
‑
二甲基甲酰胺。基体树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、脂肪族缩水甘油醚环氧树脂以及缩水甘油酯型环氧树脂中的一种或多种按任意比例混合。
[0008]超支化聚合物为超支化聚酰胺酯、超支化聚硅氧烷、超支化聚苯、超支化聚酯、超支化聚酰亚胺、超支化聚氨酯、超支化聚碳酸酯、超支化聚醚酮、超支化聚苯硫醚中的一种或多种按任意比例混合。
[0009]核壳树脂为核
‑
聚丙烯酸丁酯、壳
‑
PMMA，核
‑
交联聚丁二烯、壳
‑
PMMA，核
‑
硅橡胶、壳
‑
PMMA中的一种或多种按任意比例混合。
[0010]海岛型增韧剂为ToSin的Tx
‑
101或奇士增韧剂VE
‑
1。
[0011]促进剂为咪唑类促进剂、过氧化物类促进剂、偶氮类促进剂、叔胺类促进剂、酚类促进剂、有机金属盐促进剂、无机金属盐促进剂中的一种或多种按任意比例混合。
[0012]进一步地，填料通过如下步骤制备：
[0013]步骤S11、将γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷、马来酸酐加入N，N
‑
二甲基甲酰胺中，然后加
入纳米二氧化硅和去离子水，在40kHz频率下超声分散10min，然后继续搅拌5h，搅拌结束后，用氢氧化钠水溶液调节pH值为10，然后用无水乙醇和蒸馏水洗涤，洗涤结束后，在40℃条件下干燥至恒重，得到固体a；
[0014]步骤S12、将固体a和N，N
‑
二甲基甲酰胺混合，然后加入四丁基溴化铵和环氧氯丙烷，在温度为70℃条件下，反应8h，反应结束后，冷却至室温，然后依次用饱和碳酸氢钠水溶液、蒸馏水洗涤，洗涤结束后，在40℃条件下干燥至恒重，得到填料。填料的制备过程为，先在纳米二氧化硅的表面引入羧基，然后和环氧氯丙烷反应，引入环氧基，制得填料。
[0015]进一步地，步骤S11中γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷和马来酸酐的摩尔比为1：1；γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷、N，N
‑
二甲基甲酰胺、纳米二氧化硅和去离子水的用量比为0.7g：20mL：2g：2mL；
[0016]步骤S12中固体a、N，N
‑
二甲基甲酰胺、四丁基溴化铵和环氧氯丙烷的用量比为10g：50mL：0.5g：8g。
[0017]进一步地，核
‑
聚丙烯酸丁酯、壳
‑
PMMA，核壳树脂通过如下步骤制备：
[0018]步骤S21、将丙烯酸丁酯、去离子水、过硫酸钾、十二烷基硫酸钠混合，在氮气保护条件下，反应6h，得到种子乳液；
[0019]步骤S22、将种子乳液和甲基丙烯酸甲酯混合，然后放置72h，然后在氮气保护条件下，加入去离子水、过硫酸钾、十二烷基硫酸钠反应4h，反应结束后，低温真空干燥，得到核
‑
聚丙烯酸丁酯、壳
‑
PMMA，核壳树脂。
[0020]进一步地，步骤S21中丙烯酸丁酯、去离子水、过硫酸钾、十二烷基硫酸钠的用量质量比为20：20：0.15：0.15；步骤S22中种子乳液、甲基丙烯酸甲酯、去离子水、过硫酸钾、十二烷基硫酸钠8：30：10：0.1：0.1。
[0021]一种高韧性环氧树脂组合物的制备工艺，包括如下步骤：
[0022]第一步、将双氰胺、溶剂搅拌溶解后，依次加入超支化聚合物、海岛型增韧剂，搅拌分散0.5
‑
1h，得到第一混合物；将基体树脂和核壳树脂，搅拌分散2h后，得到第二混合物；
[0023]第二步、将第一混合物和第二混合物混合，然后依次加入促进剂、填料，得到一种高韧性环氧树脂组合物。
[0024]本专利技术的有益效果：
[0025]超支化聚合物与环氧树脂共混改性：环氧树脂在海岛型增韧剂的作用下，在改性后的树脂空穴及其周围形成海岛结构，使得材料的韧性成倍提高，且不会发生应力发白现象。
[0026]核
‑
壳结构聚合物增韧原理：核层的橡胶体对环氧树脂具有增韧作用，而壳层可以保护核体，使其保持原来的形态，利用与环氧树脂基体的物理或化学作用提升核体在基体中的分散性和相容性，在提高环氧树脂韧性的同时不降低玻璃化转变温度。
[0027]填料的表面均匀分布有环氧基团，使得填料与环氧树脂共混过程中，界面结合更加紧密，增韧效果更好。
具体实施方式
[0028]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0029]实施例1
[0030]制备填料：
[0031]步骤S11、将γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷、马来酸酐加入N，N
‑
二甲基甲酰胺中，然后加入纳米二氧化硅和去离子水，在40kHz频率下超声分散10min，然后继续搅拌5h，搅拌结束后本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高韧性环氧树脂组合物，其特征在于，包括如下重量份原料：双氰胺：1份、溶剂：20份、基体树脂：50
‑
80份、超支化聚合物：5
‑
15份、核壳树脂：3
‑
8份、海岛型增韧剂：1份、促进剂：0.02份、填料：10
‑
50份；填料通过如下步骤制备：步骤S11、将γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷、马来酸酐加入N，N
‑
二甲基甲酰胺中，然后加入纳米二氧化硅和去离子水，超声分散10min，然后继续搅拌5h，搅拌结束后，用氢氧化钠水溶液调节pH值为10，然后用无水乙醇和蒸馏水洗涤，洗涤结束后，在40℃条件下干燥至恒重，得到固体a；步骤S12、将固体a和N，N
‑
二甲基甲酰胺混合，然后加入四丁基溴化铵和环氧氯丙烷，在温度为70℃条件下，反应8h，反应结束后，冷却至室温，然后依次用饱和碳酸氢钠水溶液、蒸馏水洗涤，洗涤结束后，在40℃条件下干燥至恒重，得到填料。2.根据权利要求1所述的一种高韧性环氧树脂组合物，其特征在于，步骤S11中γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷和马来酸酐的摩尔比为1：1；γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷、N，N
‑
二甲基甲酰胺、纳米二氧化硅和去离子水的用量比为0.7g：20mL：2g：2mL；步骤S12中固体a、N，N
‑
二甲基甲酰胺、四丁基溴化铵和环氧氯丙烷的用量比为10g：50mL：0.5g：8g。3.根据权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭永军，余家斌，陈建雄，周照毅，
申请(专利权)人：广东盈骅新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：