一种基于电磁感应加热的环氧树脂快速固化成型工艺制造技术

本发明专利技术提出了一种基于电磁感应加热的环氧树脂快速固化成型工艺，包括如下步骤：S1，将环氧树脂A胶和蛋白质枝接的锰锌铁氧化纳米材料混匀，研磨10

【技术实现步骤摘要】
一种基于电磁感应加热的环氧树脂快速固化成型工艺


[0001]本专利技术涉及环氧树脂固化
，尤其涉及一种基于电磁感应加热的环氧树脂快速固化成型工艺。

技术介绍

[0002]环氧树脂具有优异的力学性能，在航空航天、交通运输、体育器材、电工电子、装备抢修、新能源技术等多个领域得到了广泛应用。该材料通常采用烘箱或热压罐加热的方法进行固化成型。然而对于形状复杂、尺寸大、厚度大的环氧树脂零件在加热固化过程中由于固化时间长、热量传递不均等问题容易在其内部产生大量残余应力，影响零件的成型质量。能否采用某种工艺实现环氧树脂零件的内部原位加热使其快速固化成型是解决以上问题的关键。目前的快速固化方法中，快速固化热固性胶，即速干胶使用场景受限，大多只能用于家庭手工作业；光固化会对工人健康造成不可忽视的影响；电子束固化前期投入大，对设备要求高。所以寻找一种低成本，加热均匀的快速成型固化工艺成为降低成本，增加性能的关键因素。
[0003]专利号为CN104312510A的专利技术专利公开了一种热固性树脂胶粘剂的磁热固化方法，将磁性铁氧体加入树脂中，搅拌并超声分散后，加入固化剂，混合均匀后倒入模具中，置于磁场，得到热固性树脂胶黏剂。当采用上述方法制备环氧树脂材料的零件时常存在强度低，模量小等问题，达不到生产所用的标准。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提出了一种基于电磁感应加热的环氧树脂快速固化成型工艺，所生产的环氧树脂材料强度高，模量大，符合生产所用标准。
[0005]本专利技术的技术方案是这样实现的：本专利技术提供了一种基于电磁感应加热的环氧树脂快速固化成型工艺，包括如下步骤：
[0006]S1，将环氧树脂A胶和蛋白质枝接的锰锌铁氧化纳米材料混匀，研磨10
‑
30min，两者混匀为胶体状态；
[0007]S2，取环氧树脂B胶加入步骤S1的混合胶体内，并在20
‑
30℃条件下超声分散10
‑
30min；
[0008]S3，将步骤S2超声分散后的混合物置入真空环境20
‑
40min，然后取出混合物，并注入模具中，将模具和混合胶体放入电磁感应加热器中，在磁场强度为1
‑
1.5mT的磁场环境中放置2
‑
3h，冷却后取出得到固化的环氧树脂。
[0009]在以上技术方案的基础上，优选的，所述蛋白质枝接的锰锌铁氧化纳米材料制备方法包括如下步骤：
[0010]S1，将明胶粉末溶解于50
‑
60mL的乙酸溶液中，并在50
‑
60℃条件下，磁力搅拌50
‑
60min后冷却至20
‑
30℃，然后加入锰锌铁氧体纳米材料，并超声处理10
‑
20min；
[0011]S2，将超声处理后的混合液抽滤，并用去离子水洗涤3
‑
5次后，干燥10
‑
12h，研磨后
得到蛋白质枝接的锰锌铁氧体纳米材料。
[0012]在以上技术方案的基础上，优选的，所述明胶：锰锌铁氧体纳米材料的质量比为1:(2
‑
3)。
[0013]在以上技术方案的基础上，优选的，所述乙酸溶液为体积分数60
‑
80％的乙酸水溶液。
[0014]在以上技术方案的基础上，优选的，所述蛋白质枝接的锰锌铁氧体纳米材料的平均粒径为0.2
‑
0.5μm。
[0015]在以上技术方案的基础上，优选的，所述锰锌铁氧体纳米材料的磁导率为2400
‑
2600dB/dH。
[0016]在以上技术方案的基础上，优选的，锰锌铁氧体纳米材料的Mn/Zn的质量比3:(1
‑
1.5)。
[0017]在以上技术方案的基础上，优选的，所述环氧树脂A胶：环氧树脂B胶：蛋白质枝接的锰锌铁氧化纳米材料的质量比为10:(3
‑
3.5):(0.85
‑
2)。
[0018]在以上技术方案的基础上，优选的，所述环氧树脂A胶为YH
‑
9621环氧树脂A胶、E
‑
51环氧树脂A胶、K
‑
960环氧树脂A胶中的一种。
[0019]在以上技术方案的基础上，优选的，所述环氧树脂B胶为YH
‑
9621环氧树脂B胶、650低分子聚酰胺树脂、K
‑
960环氧树脂B胶中的一种。
[0020]本专利技术的一种基于电磁感应加热的环氧树脂快速固化成型工艺相对于现有技术具有以下有益效果：
[0021](1)通过将蛋白质枝接的Mn
‑
Zn铁氧体居里磁性纳米颗粒分散在环氧树脂中并采用电磁感应方法原位加热环氧树脂，不仅可以降低环氧树脂的固化时间，而且可以大幅提高其力学性能，满足生产所需。
[0022](2)酸性环境下明胶处理后的锰锌铁氧体纳米材料，其颗粒粒径小，在环氧树脂中分散效果好，从而增加固化后的环氧树脂材料的性能。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1为本专利技术的固化成型工艺制备的环氧树脂材料的强度图；
[0025]图2为本专利技术的固化成型工艺制备的环氧树脂材料的模量图；
[0026]图3为本专利技术的蛋白质枝接的锰锌铁氧化纳米材料的粒径图；
[0027]图4为本专利技术的固化成型工艺制备的环氧树脂材料的升温曲线；
[0028]图5为本专利技术的固化成型工艺制备的环氧树脂红外热成像仪下加热效果图。
具体实施方式
[0029]下面将结合本专利技术实施方式，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基
于本专利技术中的实施方式，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方式，都属于本专利技术保护的范围。
[0030]本专利技术所用明胶粉末、乙酸、锰锌铁氧体纳米材料、YH
‑
9621环氧树脂AB胶、E
‑
51环氧树脂A胶、650低分子聚酰胺树脂、K
‑
960环氧树脂AB胶均为市场上购买的材料。
[0031]实施例一
[0032]蛋白质枝接的锰锌铁氧化纳米材料制备方法如下：
[0033]S1，将1g明胶粉末溶解于50mL、体积分数为80％的乙酸水溶液中，放置在50℃的恒温油浴磁力搅拌器中搅拌50min；搅拌结束后冷却至20℃，然后加入2g锰锌铁氧体纳米材料(Mn3Zn1Fe2O4，磁导率为2400dB/dH)，并在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电磁感应加热的环氧树脂快速固化成型工艺，其特征在于：包括如下步骤：S1，将环氧树脂A胶和蛋白质枝接的锰锌铁氧化纳米材料混匀，研磨10
‑
30min，两者混匀为胶体状态；S2，取环氧树脂B胶加入步骤S1的混合胶体内，并在20
‑
30℃条件下超声分散10
‑
30min；S3，将步骤S2超声分散后的混合物置入真空环境20
‑
40min，然后取出混合物，并注入模具中，将模具和混合胶体放入电磁感应加热器中，在磁场强度为1
‑
1.5mT的磁场环境中放置2
‑
3h，冷却后取出得到固化的环氧树脂。2.如权利要求1所述的一种基于电磁感应加热的环氧树脂快速固化成型工艺，其特征在于：所述蛋白质枝接的锰锌铁氧化纳米材料制备方法包括如下步骤：S1，将明胶粉末溶解于50
‑
60mL的乙酸溶液中，并在50
‑
60℃条件下，磁力搅拌50
‑
60min后冷却至20
‑
30℃，然后加入锰锌铁氧体纳米材料，并超声处理10
‑
20min；S2，将超声处理后的混合液抽滤，并用去离子水洗涤3
‑
5次后，干燥10
‑
12h，研磨后得到蛋白质枝接的锰锌铁氧体纳米材料。3.如权利要求2所述的一种基于电磁感应加热的环氧树脂快速固化成型工艺，其特征在于：所述明胶：锰锌铁氧体纳米材料的质量比为1:(2
‑
3)。...

【专利技术属性】
技术研发人员：李仁府，李毅超，孙澳，孙嘉冀，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：