[发明专利]耐低温、耐高能辐射环氧树脂材料及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于有机树脂材料制备技术领域，特别涉及适用于极端用途(低温及高能辐射环境下)的环氧树脂复合材料的制备。

背景技术

环氧树脂材料由于绝缘、隔热、无磁干扰、稳定性好等优点成为超低温装备中不可或缺的重要材料。常用的环氧树脂为《建筑材料工业》杂志(1959第6期37页)介绍的双酚A缩水甘油醚树脂(以下简称双酚A环氧树脂)和酚醛缩水甘油醚型环氧树脂。

专利CN1197098介绍了一种基于双酚A环氧树脂的低温胶粘剂材料。

《深圳大学学报理工版》(1998年15卷第4期73页)介绍了基于双酚A环氧树脂、低粘度脂肪族环氧树脂以及低粘度聚酰胺增韧剂的低温胶粘剂。

《材料工程》(2006年S1期132页)介绍了低温用途环氧树脂材料的发展现状。

基于常规环氧树脂的耐低温环氧树脂材料往往依赖于大量使用低粘度增韧剂以改善耐低温性能。

Fusion Engineering and Design杂志(2001年55卷171–190页，2003年66-68卷1201-1207页)、以及Cryogenics杂志(1998年38卷79–83页，2002年42卷265–272页)指出双酚A环氧树脂材料耐低温及耐高能辐射的综合性能较差。

专利CN1900135制备的四官能团缩水甘油胺型环氧树脂，以及《Journal of Nuclear Materials》杂志(2010年403卷117–120页)介绍的三官能团缩水甘油胺型环氧树脂同属于一类耐辐射性能较好的环氧树脂，但是由于缩水甘油胺型环氧树脂官能团多、交联密度大，耐低温性能一般较差。另外，国内报道的耐低温环氧树脂材料尚未涉及耐中子辐射性能方面的相关研究。

综上所述，本领域缺乏一种耐低温、耐高能辐射环氧树脂材料及制备方法。

因此，本领域迫切需要开发一种耐低温、耐高能辐射环氧树脂材料及制备方法。

发明内容

本发明的第一目的在于获得一种耐低温、耐高能辐射环氧树脂材料组合物。

本发明的第二目的在于获得一种耐低温、耐高能辐射环氧树脂材料。

本发明的第三目的在于获得一种耐低温、耐高能辐射环氧树脂材料的制备方法。

本发明的第四目的在于提供一种如本发明所述的材料在胶黏剂、复合材料基体树脂的应用。

在本发明的第一方面，提供了一种耐低温、耐高能辐射环氧树脂材料组合物，其包括以下组分：

100重量份芳香族缩水甘油胺环氧树脂、

10-100重量份复合胺固化剂、

0-5重量份液态聚有机硅氧烷、

0-50重量份低粘度环氧树脂；

且上述组分的总重量占所述组合物的60%～100%。

在本发明的一个具体实施方式中，所述缩水甘油胺环氧树脂为N,N,N’-三缩水甘油基树脂或N,N,N’N’-四缩水甘油基树脂。

在本发明的一个具体实施方式中，所述缩水甘油胺环氧树脂结构中含有苯基或甲撑二苯基结构。

在本发明的一个具体实施方式中，所述含有苯基或甲撑二苯基结构的缩水甘油胺环氧树脂结构可表示如下：

在本发明的一个具体实施方式中，所述复合胺固化剂，由0-20%芳香胺类固化剂、80-100%左右的缩合胺固化剂组成，以固化剂的总重量计算。

在本发明的一个具体实施方式中，所述芳香胺类固化剂为多取代单苯环多胺结构，如间苯二胺，间苯二甲胺；或者

所述缩合胺固化剂为苯胺或含取代基苯胺与甲醛或丙酮缩合得到的一缩产品，如4，4’—二氨基二苯甲烷，或一缩、多缩产品的混合物，如4，4’—二氨基二苯甲烷及多苯基多氨基甲烷的混合物。

在本发明的一个具体实施方式中，所述液态聚有机硅氧烷为低粘度聚有机硅氧烷，要求25℃的粘度为0．1-1000Pa．s。

在一优选例中，所述聚有机硅氧烷还包括甲基硅油、乙基硅油、甲基含氢硅油、甲基乙氧基硅油、甲基乙烯基硅油、苯基硅油等中的一种或多种。

在本发明的一个具体实施方式中，所述低粘度环氧树脂为室温液态脂肪族环氧树脂，或环氧当量高于0.4克/当量的双酚A或双酚F缩水甘油醚树脂，或二者混合物。

本发明的第二方面提供一种如本发明所述的组合物制得的材料。

本发明的第三方面提供一种本发明所述的材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：

(a)提供本发明的组合物的各个组分；