[发明专利]一种轻质环氧树脂微孔发泡材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及本发明涉及一种轻质环氧树脂微孔发泡材料及其制备方法，属于环氧树脂微孔发泡材料技术领域。

背景技术

环氧发泡材料具有较好的热稳定性、力学性能、绝缘性能、隔热性能以及轻质等优点，已经广泛应用在汽车、电子灌封、飞机制件、船体外壳等领域。环氧发泡材料的制备方法主要有物理发泡法、化学发泡法和中空微球固化成型法。前两种方法适于制备低密度（≤0.06 g/cm³）和中密度（0.06-0.32 g/cm³）发泡材料，而高密度发泡材料多采用最后一种方法制备。采用化学发泡法制备的环氧发泡材料，一般泡孔尺寸较大，泡孔分布也不均匀，通过预反应增加体系的粘度可以使泡孔直径减小，但是材料的表观密度会增大，且通常难以制备出泡孔均匀的微孔发泡材料。此外，过大的增加体系的粘度又会使得环氧树脂流动性差，成型时容易引入过多的空气泡，使得制品中存在较大空气孔，影响制品的质量。因而，开发一种方便简单，便于运输、易于成型、泡孔小、泡孔密度大、表观密度小，能够规模化生产的环氧树脂微孔发泡材料的方法具有重要意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题：提供一种轻质环氧树脂微孔发泡材料及其制备方法，以解决传统化学发泡两步法工艺中存在的预聚体流动性差、成型困难、化学发泡剂单一，以及表观密度大等问题。

本发明的技术方案：

一种轻质环氧树脂微孔发泡材料，其特征在于：按照重量计算，它包含环氧树脂40~60份、固化剂30-50份、固化助剂0.001~1份、纳米无机粒子1~20份、化学发泡剂0.05~5份、增韧剂1~10份。

按照重量计算，它包含环氧树脂50份、固化剂42.5份、固化助剂0.001~1份、纳米无机粒子5份、化学发泡剂0.05~5份、增韧剂3份。

所述纳米无机粒子为纳米二氧化硅、纳米蒙脱土、纳米碳酸钙中任一种或几种。

所述增韧剂为多元醇、聚醚化合物中的一种或几种。

所述化学发泡剂为碳酸氢钠、4,4-氧代双苯磺酰肼、偶氮二甲酰胺、N,N’-二亚硝基五次甲基四胺中的任一种。

轻质环氧树脂微孔发泡材料的制备方法，取环氧树脂、固化剂、纳米无机粒子、固化助剂、增韧剂预固化至室温下体系成固体状态，冷却后与化学发泡剂一起碾磨成粉料，然后放入烘箱在50~220℃下发泡10~480min成型，得到发泡样品。

所述粉料平均粒径为1~300μm。

所述粉料平均粒径为30μm。

上述采用球磨机进行碾磨。

本发明技术方案的原理：环氧树脂、纳米无机粒子、发泡剂、固化剂、固化助剂和增韧剂混合后制备微孔发泡材料时，纳米无机纳米粒子能够作为成核剂改善泡孔形态；粉末环氧树脂混合物具有合适的黏弹性，能够有效的稳定泡孔。

与现有技术相比，本发明在环氧树脂中加入纳米无机粒子，能够作为成核剂改善泡孔形态；通过加入一定量的增韧剂，能调节环氧树脂的粘弹性，从而能够有效抑制泡孔的合并、坍塌；得到的粉末环氧树脂混合物，具有合适的黏弹性，能够与各种市售发泡剂复配，且在很宽的工艺范围内都能达到很好的发泡效果；该粉末环氧树脂运输方面，成型容易，操作清洁简单；所制备的发泡材料泡孔平均直径小，泡孔尺寸分布均匀，表观密度可控，可以制备中密度、高密度微孔发泡材料和低密度发泡材料。

附图说明：

图1~图3为粉末环氧树脂平均粒径分别为200μm，100μm和30μm对环氧树脂泡孔形态的影响的电镜照片；

图4为不同温度下发泡材料的表观密度图（发泡剂含量0.5%）；

图5为不同发泡剂含量下材料的表观密度图（发泡温度75℃）；

图6~图7为本发明配方下泡孔形态不同放大倍数下的电镜照片；

图8~图9为本发明配方下泡孔形态不同放大倍数下的电镜照片。

具体实施方式：

实施例1：