本发明专利技术公开了可固化组合物，固化的组合物及它们的制备方法，所述组合物包含环氧树脂，固化剂，两亲性增韧剂和无机纳米填料，其中所述增韧剂形成第二相，所述第二相的至少一维处于纳米尺度。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术所公开的实施方案总体上涉及环氧树脂和环氧树脂组合物。更具体而言，本专利技术所公开的实施方案涉及包含环氧树脂、两亲嵌段共聚物增韧剂和无机纳米填料的可 固化组合物和固化的组合物。
技术介绍
环氧树脂是最广泛使用的工程树脂之一，并且对于它们在具有高强度纤维的复合 材料中的用途是熟知的。环氧树脂形成玻璃状网状物，表现出优异的耐腐蚀和耐溶剂性，良 好的粘合力、合理高的玻璃化转变温度以及适当的电性质。不幸的是，具有较高玻璃化转变 温度(> IO(TC)的交联玻璃状环氧树脂是脆性的。高玻璃化转变温度环氧树脂的差的抗 冲强度限制了环氧树脂(印oxies)作为结构材料以及在复合材料中的使用。 交联环氧树脂的抗冲强度、断裂韧性、延展性以及大部分的其它物理性质都由 环氧树脂和硬化剂的化学结构以及比率、由任何所添加的宏观填料、增韧剂和其它添加 剂，以及由所使用的固化条件控制。例如，已经将橡胶增韧剂加入到环氧树脂中以改善 延性，同时相应地降低劲度。参见，例如，Ratna， D. ， Banthia， A. K. ， "Rubber Toughened Epoxy"MacromolecularResearch，2004， 12(1)，第11-21页。可以将宏观无机±真料用来补偿 劲度的降低，同时相应地降低延性。宏观无机填料和增韧剂同时在环氧树脂组合物中的使 用通常导致低于对劲度和延性的最佳改善，原因在于对性质的抵消作用。各种增韧剂的使 用还可能导致流动和热湿润性的降低，前者是由于改性体系流变性的改变所致。 用来改善环氧树脂断裂韧性的增韧剂包括线型聚丁二烯-聚丙烯腈共聚物，低 聚聚硅氧烷和有机聚硅氧烷树脂。参见，例如，美国专利5，262，507。其它增韧剂可以包 括羧基封端的丁二烯，聚硫化物基增韧剂，胺封端的丁腈和聚硫醚。参见，例如，美国专利 7， 087， 304和7， 037， 958。 可以将纳米粒子用来例如改善得到的结构复合材料的劲度和尺寸稳定性。参见， 例如，美国专利申请公开20040188883， 20060293172， 20060228261和20050136259。 Kinloch等描述了 纳米二氧化硅和ATBN或CTBN增韧剂在环氧热固性组合物中 的应用，以及得到的对玻璃转变温度、韧性和其它性质的影响。参见，例如，"经由纳米和微 米相包容增韦刃结构米占合齐ll (Tougheningstructural adhesives via nano_and micro—phase inclusions) ，，， Kinloch， A. J. 山ee， J. H. ;Taylor， A. C ;Sprenger， S. ;Eger， C ;Egan， D.， Journal of Adhesion (2003) ， 79 (8-9) ， 867-873 ;"使用纳米和微米相包容增韧结构粘合 剂 (Toughening structural adhesives using nano_and micro-phaseinclusions)，，， Kinloch， A. A. 山ee， J. H. ;Taylor， A. C ;Sprenger， S， ；Eger， C ;Egan， D. ， Proceedings of the Annual Meeting of the Adhesion Society (2004) ， 27th， 96-98 ;"二氧化硅纳米 粒子和橡胶粒子对多相热固性环氧聚合物的韧性的作用(The effect of silica nano particles and rubber particles onthe toughness of multiphase thermosetting印oxy polymers) ，，， Kinloch， A. J. ;Mohammed， R. D. ;Taylor， A. C ;Eger， C ;Sprenger， S.; Egan， D. ， Jo證alof Materials Science (2005) ， 40 (18) ， 5083-5086 ;"用橡胶和纳米粒子 增顿的环氧FRC S(Epoxy FRC S toughened with rubber and nanoparticles) "，Kinloch， Anthony J. ;Mohammed, Reza C ;Taylor， Ambrose D. ;Sprenger， St印han ;Eger， Christian ; International SAMPE Symposium and Exhibition (2005)，50 (New Horizons for Materials and Processing Technologies) ， 792-799 ;"使用"混增韧"的基质的碳纤维增 强塑茅斗复合材茅斗的层间顿性(The interl咖inar toughness of carbon-fibre reinforced plastic compositesusing' hybrid-toughened' matrices) ，，， Kinloch， A. J. ;Mohammed， R. D. ;Taylor，A. C ;Sprenger，S. ;Egan，D，Journal ofMaterials Science(2006) ，41(15)， 5043-5046'和"用Si02纳米粒子改善结构环氧粘合剂(Improvingstructural印oxy adhesives with Si02nanoparticles) ，，， Sprenger， S. ;Kinloch， A. J. ;Taylor， A. C ;Lee， J. H. ;Mohammed， R. D. ;Egan， D. ， Proceedingsof the Annual Meeting ofthe Adhesion Society (2006)，29th 232-234。 美国专利申请公开20050031870公开了可以用来增韧塑料的复合材料粉末。该复 合材料粉末通过将粉末状橡胶与无机粒子复合而形成。然后，可以将该复合材料粉末与包 括环氧树脂的塑料基质共混，得到增韧的塑料。 美国专利申请公开20060205856公开了一种包含热塑性聚酯化合物和海泡石型 粘土的组合物。该组合物还可以包含0. 5至20重量％的增韧剂和最多1重量％的环氧化 物。 因而，存在对具有良好延性和良好劲度性质的环氧化物需要。
技术实现思路
在一个方面，本文中公开的实施方案涉及一种可固化组合物，所述可固化组合物 包含环氧树脂；固化剂；两亲性增韧剂，所述两亲性增韧剂产生第二相，所述第二相的至 少一维处于纳米尺度；和无机纳米填料。 在另一个方面，本文中公开的实施方案涉及一种复合材料，所述复合材料包含按 体积计的30至98 %的环氧树脂；两亲性增韧剂，所述两亲性增韧剂形成第二相并且至少一 维处于纳米尺度；和无机纳米填料。 在另一个方面，本文中公开的实施方案涉及一种形成复合材料的方法，该方法包 括将环氧树脂、固化剂、两亲性增韧本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可固化组合物，所述可固化组合物包含： 环氧树脂； 固化剂； 两亲性增韧剂，所述两亲性增韧剂产生第二相，所述第二相的至少一维处于纳米尺度；和 无机纳米填料。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：坎达希尔叶彭韦尔吉斯，哈Q彭，乔治雅各布，马文L德特洛夫，
申请(专利权)人：陶氏环球技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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