本发明专利技术提供了一种用于拉挤成型工艺的双固化树脂基体，由以下重量份原料组成：５０～９０份环氧树脂及其固化剂、１０～５０份乙烯基酯树脂及其引发剂、以及适量可选的助剂。该树脂基体具有优良的耐高温性能和抗冲击性能，同时，其具有粘度低、与纤维的浸润性好、固化速度快的特点。本发明专利技术还提供一种复合材料，其具有加工性能优良、柔韧性好、强度高、耐高温的特点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纤维增强树脂基复合材料及加工领域，尤其是涉及一种用于拉挤成型 工艺的双固化树脂基体及其复合材料。
技术介绍
树脂基拉挤复合材料，是由连续增强纤维和各种树脂经拉挤成型工艺制备而成， 广泛用于航天航空、建筑、电气，以及工业、农业等领域。随着时代的进步，对树脂基拉挤复 合材料的性能要求越来越高，其中以复合材料的强度、柔韧性、耐热性等性能要求为主，并 要求该复合材料在提高物理性能的同时具有良好的加工性能。拉挤复合材料的增强纤维主要有玻璃纤维、碳纤维、芳纶等高性能纤维，树脂基体 以热固性树脂为主，例如不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂、环氧树脂等。常规成型工艺为连 续增强纤维浸渍树脂基体，经模具加热固化，形成 固定截面形状的复合材料。但由树脂本身 性能的限制，现有的复合材料的性能单一，无法同时达到各项性能都满足需要。如中国专 利CN02117884. 4A公开了一种用于连续抽油杆的纤维增强拉挤复合材料，采用碳纤维为增 强纤维，以乙烯基酯树脂为基体，拉挤速度为0. 2 2m/min，但在生产工艺中必须采用纤维 表面处理炉以烧掉碳纤维表面的上胶层，提高纤维与树脂基体的界面性能，但其所制备的 复合材料热变形温度只达到131°C 147°C。中国专利ZL200410039473，揭露了 一种由酚醛型乙烯基酯树脂和双酚A型乙烯 基酯树脂混合的树脂基体及其碳纤维拉挤复合材料，该复合材料玻璃化转变温度可达到 153°C 162°C，但在生产工艺中同样需要烧掉碳纤维表面上胶层，部分损失了碳纤维的强度。同时，环氧树脂由于其粘接性能好，复合材料界面性能优良，力学性能和耐热性能 均比不饱和类树脂基体大为提高，也经常被用于拉挤复合材料的制备，然而树脂基拉挤成 型工艺要求树脂活性高、固化速度快，在1 3分钟内固化成型，但环氧树脂固化的特点是 开环逐步聚合，反应速度慢，成型温度高、生产效率较低，难以满足快速拉挤成型的要求。现有技术中通过改性一些性能优异的热固性树脂或通过添加一些功能性助剂，以 期达到同时提高树脂基拉挤复合材料的各方面性能，但其结果都不理想，有些效果不佳，有 些工艺复杂，很难实现大批量生产高性能的树脂基拉挤复合材料。为了克服现有技术的不足，现在迫切需要一种工艺简单，且各种性能均能满足使 用要求的树脂基拉挤复合材料。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种用于拉挤成型工艺的双固化树脂 基体，其具有粘度低、与纤维的浸润性好、固化速度快、固化温度低的特点。本专利技术的另一个目的是提供一种复合材料，其具有加工性能优良、柔韧性好、强度 高、耐高温的特点。本专利技术是通过如下方案实施的一种双固化树脂基体，其是由包括以下重量份原料组成50 90份环氧树脂及其 固化剂、10 50份乙烯基酯树脂及其引发剂、以及可选的适量助剂。其是由环氧树脂及其 固化剂和乙烯基酯树脂及其引发剂构成的双固化体系。一种复合材料，其是由连续增强纤维与上述的双固化树脂基体复合加热固化形 成，其中树脂基体交联形成互穿网络结构。本专利技术的优点为由环氧树脂及其固化剂和乙烯基酯树脂及其引发剂组成双固化 树脂体系，可按各自的固化机理交联形成互穿网络。该树脂体系具有粘度低、与纤维的浸润 性好、固化速度快的特点，通过拉挤成型制备的复合材料具有良好的柔韧性、较高的层间剪 切强度和优良的耐热性能。具体实施例方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另 有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常 理解的相同含义。专利技术人基于这样的设想提出本专利技术，选用环氧树脂和乙烯基酯树脂共同固化反 应，两种树脂根据各自不同的固化机理同时交联反应形成互穿网络结构。在本专利技术的一种典型实施方式中，该双固化树脂基体以重量计包含50 90份环 氧树脂及其固化剂、10 50份乙烯基酯树脂及其引发剂，以及适量的助剂。本专利技术的双固化树脂基体所形成的互穿网络固化物，改变了单一树脂固化时均一 的交联密度，使交联密度分布范围变宽，起到了吸收冲击能的作用，减少了树脂聚集态结构 中的应力缺陷点，不但能改善单一树脂基体的脆性，还可以适当提高材料的强度。由于互穿 网络中以环氧树脂的刚性链段为主，材料耐热性仍然表现为环氧树脂优良的耐热性能。优选地，在本专利技术中，可使用的环氧树脂为缩水甘油醚型、缩水甘油胺型、缩水甘 油酯型、脂肪族环氧树脂、酚醛环氧树脂中的一种或其混合物。其中，缩水甘油醚型环氧树脂优选为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚 S型环氧树脂中的一种或其混合物。环氧树脂具有粘接性能好，耐热性好，机械强度高，耐水，耐辐照的特点，使用环氧 树脂制备的复合材料界面性能优良，力学性能和耐热性能均较好。 优选地，在本专利技术的一种具体实施方式中，所用的环氧树脂为双酚A型环氧树脂。可以用于本专利技术的固化剂包括酸酐类固化剂、胺类固化剂、咪唑类固化剂的一种 或其混合物。其中，可用的酸酐类固化剂包括甲基四氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲 酸酐、甲基纳迪克酸酐、十二烯基琥珀酸酐等；胺类固化剂包括4，4-二胺基二苯甲烷、间苯 二胺、间苯二甲胺、二乙基甲苯二胺、异佛尔酮二胺、3，3' - 二甲基-4，4' -二氨基-二 环己基甲烷等，以及相应的改性多元胺；咪唑类固化剂包括为2-乙基-4-甲基咪唑、苄 基-2-甲基咪唑、氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、2-甲基咪唑。根据环氧树脂不同的成型工艺及性能要求选用不同的固化剂，这些选择是现有技术中已知的。使环氧树脂与固化剂能按化学活性官能团等当量关系完全反应，环氧树脂与 固化剂配比为100 25 100 ；优选为100 35 85。固化后的环氧树脂具有良好的力学性能、耐热性和耐化学介质性。在本专利技术中，使用的乙烯基酯树脂优选为双酚A型乙烯基酯树脂和/或酚醛型乙 烯基酯树脂。乙烯基酯树脂是由环氧树脂与不饱和有机一元羧酸进行开环酯化反应而得的分 子两端含有乙烯基酯基团、中间骨架为环氧树脂的一类不饱和聚酯树脂，具有环氧树脂和 丙烯酸不饱和聚酯树脂的优良性能，化学结构与环氧树脂相似，工艺性能与不饱和聚酯树 脂相近，具有固化速度快、交联密度大、耐化学腐蚀性好的特点。 优选地，本专利技术中所使用的引发剂为加热可分解产生自由基的有机过氧化物。包 括过氧化甲乙酮、过氧化苯甲酰、过氧化环己酮、过氧化异丙苯、叔丁基过氧化物、过苯甲 酸叔丁酯等。根据乙烯基酯树脂不同的成型工艺及性能要求选用不同的引发剂，这种选择是现 有技术中已知的。使乙烯基酯树脂能够固化充分，交联密度适宜，乙烯基酯树脂与引发剂配 比为100 0.5 2;优选为100 0.8 1.6。固化后的乙烯基酯树脂具有力学性能良 好、韧性适中、耐化学腐蚀性好的特点。优选地，本专利技术所选用的引发剂的分解温度与环氧树脂的固化温度相当，以提高 环氧树脂的固化速度和过氧化物的利用率。本专利技术双固化体系在固化反应过程中，乙烯基酯树脂的交联固化通过自由基引发 反应，反应速度快，首先形成凝胶结构释放大量反应热，促进了环氧树脂的固化反应，加快 了环氧树脂的固化速度。可选地，在本专利技术的一种实施方式中，助剂为脱模剂、无机填料和活性稀释剂中的 一种或多种，其中最优选三种皆包括的情况。可用的脱模剂包括改性磷酸酯、有机氟本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于拉挤成型工艺的双固化树脂基体，其特征在于，由以下重量份原料组成：５０～９０份环氧树脂及其固化剂、１０～５０份乙烯基酯树脂及其引发剂，以及可选的助剂。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：劳荣树，徐亚宗，魏科，
申请(专利权)人：山东省阳信丰源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]
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