一种预浸料用环氧树脂组合物及制备方法技术

本发明专利技术提供了一种预浸料用环氧树脂组合物及制备方法，所述预浸料环氧树脂组合物包括环氧树脂60～90份、固化剂6～12份、促进剂8～15份、增韧剂5～20份；所述环氧树脂由固态环氧树脂、半固态环氧树脂、液态环氧树脂组成，所述固化剂由低分子聚酰胺和二氨基二苯砜组成；所述预浸料环氧树脂组合物室温存储期长，且制备的预浸料无缺胶现象，表观完美，具有很好耐高温性能和强度，可以应用在交通、能源、航空航天、电子、汽车等领域。汽车等领域。

【技术实现步骤摘要】
一种预浸料用环氧树脂组合物及制备方法


[0001]本专利技术涉及树脂基复合材料领域(C08L63/00)，尤其涉及一种预浸料用环氧树脂组合物及制备方法。

技术介绍

[0002]预浸料是用树脂基体在严格控制的条件下浸渍连续纤维或织物，制成树脂基体与增强体的组合物，是制造复合材料的中间材料。预浸料按基体树脂类型分为热固性预浸料和热塑性预浸料。其中，环氧树脂由于具有良好的力学性能、介电性能、耐腐蚀性、粘接性、浸润性以及低固化收缩率和适中的价格，已成为热固性树脂基复合材料中最常用的基体树脂。
[0003]中国专利CN103450636A提供了一种阻燃的环氧树脂/木质素/有机硅复合材料及其制备方法，该阻燃的环氧树脂/木质素/有机硅复合材料力学性能优异，并且具有优异的阻燃性能。中国专利(CN201410155244.7)公开了一种热固性树脂组合物，包括邻甲酚酚醛环氧树脂、线型酚醛树脂、四溴双酚和促进剂，增加了板材的韧性。但是，过多的四溴双酚A引入会导致板材的耐热性变差、吸水性增加。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，第一方面，本专利技术提供了一种预浸料用环氧树脂组合物，其制备原料，按重量份计，包括环氧树脂60～90份、固化剂6～12份、促进剂8～15份、增韧剂5～20份，所述环氧树脂选自固态环氧树脂、半固态环氧树脂、液态环氧树脂中的一种或多种。
[0005]作为一种优选的技术方案，所述固态环氧树脂选自双酚A型环氧树脂、邻甲酚型酚醛环氧树脂、双酚S型环氧树脂、四官能团环氧树脂中的一种或多种。
[0006]进一步地，所述固态环氧树脂优选为双酚A型环氧树脂。
[0007]进一步地，所述固态环氧树脂的重量份为30～40份。
[0008]进一步地，所述固态环氧树脂的环氧当量为500～2000。
[0009]作为一种优选的技术方案，所述半固态环氧树脂选自双酚A型环氧树脂、苯酚型酚醛环氧树脂中的一种或多种。
[0010]进一步地，所述半固态环氧树脂优选为苯酚型酚醛环氧树脂。
[0011]进一步地，所述半固态环氧树脂的重量份为10～20份。
[0012]作为一种优选的技术方案，所述液态环氧树脂选自双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、三官能团环氧树脂、四官能团环氧树脂、酚醛清漆型环氧树脂、甲醛清漆型环氧树脂中的一种或多种。
[0013]进一步地，所述液态环氧树脂优选为双酚A型环氧树脂。
[0014]进一步地，所述液态环氧树脂的重量份为20～30份。
[0015]作为一种优选的技术方案，所述固化剂选自双氰胺、含硫尿素铵、有机酸酰肼、三氟化硼
‑
胺络合物、二氨基二苯砜、脂肪胺、脂环胺、低分子聚酰胺中的一种或多种。
[0016]进一步地，所述固化剂优选为二氨基二苯砜和低分子聚酰胺。
[0017]进一步地，所述低分子聚酰胺选自200低分子聚酰胺、203低分子聚酰胺、650低分子聚酰胺、651低分子聚酰胺中的一种。
[0018]进一步地，所述低分子聚酰胺优选为200低分子聚酰胺。
[0019]进一步地，所述低分子聚酰胺和二氨基二苯砜的重量比为(3～5)：1。
[0020]作为一种优选的技术方案，所述促进剂选自有机脲类、聚醚胺类化合物、膦类、咪唑和咪唑衍生物中的一种或多种。
[0021]进一步地，所述促进剂优选为咪唑和咪唑衍生物中的一种。
[0022]进一步地，所述咪唑和咪唑衍生物优选为2
‑
乙基
‑4‑
甲基咪唑。
[0023]作为一种优选的技术方案，所述增韧剂选自核壳粒子类、端环氧基丁腈橡胶、端羧基丁腈橡胶、端羟基丁腈橡胶、苯氧树脂、丙烯酸酯类聚合物中的一种或多种。
[0024]进一步地，所述增韧剂优选为端环氧基丁腈橡胶。
[0025]第二方面，本专利技术提供了一种预浸料用环氧树脂组合物的制备方法，所述方法包括：
[0026](1)将半固态环氧树脂、固态环氧树脂、增韧剂加热至90～120℃，搅拌溶解，然后降温至40～60℃保温，得到组分A；
[0027](2)将液态环氧树脂、固化剂、促进剂混合后搅拌10～60min，然后进行研磨，得到组分B；
[0028](3)将组分A和组分B在45～65℃下搅拌20～40min，即制得环氧树脂组合物。
[0029]第三方面，本专利技术提供了一种含有所述环氧树脂组合物的预浸料复合材料。
[0030]作为一种优选的技术方案，所述预浸料复合材料的制备原料包括预浸料用环氧树脂组合物和纤维材料。
[0031]进一步地，所述纤维选自聚乙烯纤维、玻璃纤维、剑麻纤维、碳纤维、芳纶纤维、芳香族聚酰胺纤维中的一种或多种。
[0032]进一步地，所述预浸料用环氧组合物和纤维材料的重量比为1：(1～2)。
[0033]有益效果：
[0034](1)通过将固化剂、促进剂、增韧剂和环氧树脂进行混合，所制备的预浸料用环氧树脂组合物，在制备预浸料工艺中，纤维材料在预浸料用环氧树脂组合物中的浸润性较好，二者之间的结合力强，树脂不容易从纤维表面抽走，致使制备的预浸料无缺胶现象，表观完美，具有很好耐高温性能和强度，可以应用在交通、能源、航空航天、电子、汽车等领域。
[0035](2)本专利技术通过加入不同物态的环氧树脂，使得体系间的相容性增加，提高了预浸料用环氧树脂组合物的常温储存期；固态环氧树脂和半固态环氧树脂的环氧基含量高，可以调整体系粘度；特别是固态环氧树脂的环氧当量在500～2000范围内，环氧当量在该范围内时，与纤维材料的粘合性优异，呈现较好的韧性。环氧当量低于500时，预浸料的塑性变形能力不足，会出现相分离和韧性不足。环氧当量超过2000时，预浸料的耐热性不足，且环氧树脂组合物的粘度变高，流动性变差。而液态环氧树脂不仅调整体系粘度，同时可作为固化剂、促进剂的载体，和其一起研磨，方便促进体系融入环氧树脂组合物中，以发生固化反应。
[0036](3)本专利技术通过加入二氨基二苯砜和低分子聚酰胺作为固化剂，特别是低分子聚酰胺和二氨基二苯砜的重量比为(3～5)：1时，既可室温固化，又能使预浸料韧性增加的同
时适当地提高耐热性。其中，低分子聚酰胺中的长碳链可以对环氧树脂起到增韧的作用，而伯胺基、仲胺基和酰胺基的存在，可以与环氧基发生固化；二氨基二苯砜分子结构中的硫原子处于最高氧化态，同时砜基改变了苯环的电子云密度，当吸收大量的热能和辐射能时，可以通过二苯砜基高度共振状态消散，而不发生链断裂和交联，增强环氧树脂的耐热性、热氧化稳定性和室温存储期。
[0037](4)本专利技术通过加入2
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乙基
‑4‑
甲基咪唑作为促进剂，2
‑
乙基
‑4‑
甲基咪唑上仲胺的活泼氢可以与环氧基加成，生成的产物与另外的环氧基生成分子内正负离子并存的络合物。络合物中的负离子可以作为催化环氧基开环进行均本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种预浸料用环氧树脂组合物，其特征在于，该预浸料用环氧树脂组合物的制备原料，按重量份计，包括环氧树脂60～90份、固化剂6～12份、促进剂8～15份、增韧剂5～20份，所述环氧树脂选自固态环氧树脂、半固态环氧树脂、液态环氧树脂中的一种或多种。2.根据权利要求1所述的预浸料用环氧树脂组合物，其特征在于，所述固态环氧树脂的环氧当量为500～2000。3.根据权利要求1所述的预浸料用环氧树脂组合物，其特征在于，所述固化剂选自双氰胺、含硫尿素铵、有机酸酰肼、三氟化硼
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胺络合物、二氨基二苯砜、脂肪胺、脂环胺、低分子聚酰胺中的一种或多种。4.根据权利要求3所述的预浸料用环氧树脂组合物，其特征在于，所述固化剂为二氨基二苯砜和低分子聚酰胺。5.根据权利要求4所述的预浸料用环氧树脂组合物，其特征在于，所述二氨基二苯砜和低分子聚酰胺的重量比为(3～5)：1。6.根据权利要求1所述的预浸料用环氧树脂组合物，其特征在于，所述促进剂选自有机脲类、聚醚...

【专利技术属性】
技术研发人员：张义，
申请(专利权)人：上海蒂姆新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：