[发明专利]一种RTM环氧树脂基体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于环氧树脂及其制备领域，特别涉及一种RTM环氧树脂基体及其制备方法。

背景技术

环氧树脂是一种粘附性强，加工性能和尺寸稳定性好的树脂体系，被广泛地应用于复合材料、涂料和胶粘剂领域，在树脂传递模塑（RTM）技术领域也日益得到了重视。

RTM（Resin Transfer Molding）是树脂传递模塑成型的简称，是航空航天先进复合材料低成本制造技术（Cost Effective Manufacture Technology）的主要发展方向之一。它起源于20世纪50年代的冷模浇铸工艺，至今已有50多年的历史，由于其具有产品质量好、生产效率高、设备及模具投资小，易于生产大型整体复合材料构件、充分发挥复合材料可设计性以及满足国际上对材料工业的严格环保要求等突出特点得到了迅速发展，可广泛应用于汽车（在我国已成功应用于多种型号汽车部件的制造上，如富康轿车后尾门和尾翼、北京吉普汽车硬顶总成、IVECO汽车高顶、奥拓轿车扰流板和尾翼等）、建筑、体育用品、航空航天及医院器件等领域，能规模化生产出高品质复合材料的制品。

RTM专用树脂既不同于手糊树脂，也不同于拉挤和缠绕树脂。RTM专用树脂应该满足“一长”、“一快”、“两高”和“四低”工艺要求。“一长”指树脂胶凝时间长，以满足注射时间，使树脂体系在完成注射之前有一定的流动性和渗透性；“一快”指树脂的固化时间快（固化时间指从胶凝到达到最高放热峰的时间），以提高生产效率；“两高”指树脂具有高消泡性和高浸润性，减少制品缺陷（如气泡、空洞、缺胶等）和提高制品性能；“四低”指树脂的粘度低（提高渗透性和浸润性），可挥发分低（减少收缩和气泡的产生），固化收缩率低（减小残余应力和开裂倾向，同时保证制品的形状和尺寸的精度）和放热峰低（降低固化温度，以降低对模具的要求以及节约资源）。

目前应用于RTM技术的树脂有乙烯基酯树脂、不饱和聚酯、环氧树脂、酚醛树脂、氰酸酯树脂、双马来酰亚胺等，其中，环氧树脂、酚醛树脂、氰酸酯树脂、双马来酰亚胺属于高性能树脂基体，主要应用于航空航天领域。

中国专利CN101148656A公开一种耐高温无溶剂环氧胶粘剂的制备方法，其主要特征在于：TGDDM环氧树脂、氢化双酚A、固化剂、促进剂混合均匀，制得了耐高温无溶剂环氧胶粘剂。该胶粘剂体系也可适用于RTM成型制造技术。

西北工业大学已开发成功的4503型树脂基体是为RTM工艺制造高性能雷达罩专门研制开发的BMI（双马来酰亚胺）基体树脂。它具有传递温度低（25℃）、适用期长（>40h）、传递压力小（1～3MPa）、成型温度低（80～120℃）、反应性好等优点，其固化物耐热性能、力学性能和介电性能优良。

此外，西北工业大学研究了双酚A型氰酸酯树脂（BCE）与E-51型环氧树脂（EP）的共混改性树脂，发现当BCE:EP=60:40时，树脂在60℃时粘度为500mPa·s，室温储存期13d，满足RTM工艺要求。该树脂玻璃布层压板的室温力学性能为：抗弯强度580MPa；抗拉强度为627MPa；层间抗剪切强度58.3MPa（干态），水煮10h后为437MPa；该复合材料树脂质量分数为0.408。

环氧3266树脂体系是北京航空材料研究院开发的一种RTM用低粘度和高韧性的环氧树脂体系。其与美国CYTEC公司同级别的CYC6M823的RTM树脂性能指标相当，某些性能如抗弯曲性能等还要高一些。我国开发的适用于RTM工艺的树脂体系还有TDE-85环氧-马来酸酐体系；TDE-85环氧-DDS.BF.MFA体系等。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种RTM环氧树脂基体及其制备方法，该RTM环氧树脂基体，原料来源方便，粘度低，流动性好，中温固化速度快，可应用于轻量化汽车、飞机、导弹、火箭等部件，具有广阔的应用前景；制备工艺简单、成本低、操作方便。

本发明的一种RTM环氧树脂基体，所述RTM环氧树脂基体按质量份数由以下组分组成：100份多官能环氧树脂、10-20份ES216环氧树脂、20-30份SR22000有机硅树脂（市售）、20-30份间苯二酚二缩水甘油醚、10-30份2-乙基-4-甲基咪唑和10-20份6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉。