[发明专利]环氧树脂组合物、其制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及环氧树脂技术领域，特别是涉及环氧树脂组合物、其制备方法及应用。

背景技术

纤维增强环氧树脂复合材料具有比强度高、比模量高、密度小、结构尺寸稳定、耐腐蚀、抗疲劳及材料性能可设计等优点，已广泛应用于航空航天、交通运输、风电叶片制造、化工防腐、建筑工程和体育器材等领域。

液体灌注成型技术是复合材料快速成型的新工艺，是液体树脂在真空压力场作用下注入预先铺设纤维增强材料的模具内，借助负压的作用液体树脂均匀完全地浸渍、渗透整个纤维层，并同时完成自身交联固化反应形成制品。液体灌注成型工艺具有效率高、生产周期短、成本低的优点。

低粘度、低固化反应热、优异的综合力学性能是保证液体灌注成型工艺实施和纤维复合材料大型制件稳定性能的必要条件。但环氧树脂牌号很多，不同牌号制件的特性差异很大，进一步，与环氧树脂配合使用的胺类或者酸酐类的固化剂表现也不十分令人满意，特别是在材料的机械性能上尤其明显。

因此寻找一种低粘度、适合复合材料液体灌注成型的环氧树脂组合物成为人们研究的热点。

发明内容

基于此，有必要针对背景技术中存在的问题，提供一种低粘度、适合复合材料液体灌注成型的环氧树脂组合物。

此外，本发明还提供一种环氧树脂组合物的制备方法及应用。

一种环氧树脂组合物，以质量百分含量计，由70%~80%的基体树脂和余量的固化剂组成，所述基体树脂为环氧树脂、稀释剂和增韧剂的混合物。

在其中一个实施例中，所述环氧树脂选自双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、脂肪族类环氧树脂及脂环族环氧树脂中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述稀释剂选自1,4-丁二醇缩水甘油醚、聚乙二醇缩水甘油醚、 聚丙二醇缩水甘油醚、碳12-14烷基缩水甘油醚及1,6-己二醇缩水甘油醚中的至少一种；所述稀释剂的用量为所述环氧树脂质量的5%~20%。

在其中一个实施例中，所述增韧剂选自液态橡胶、核壳聚合物、聚氨酯改性树脂及热塑性树脂中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述固化剂选自改性脂肪胺、醚胺、脂环胺及芳香胺中的至少两种，所述固化剂中活泼氢个数≥2。

一种环氧树脂组合物的制备方法，包括以下步骤：

获得基体树脂，所述基体树脂为环氧树脂、稀释剂和增韧剂的混合物；

在40℃以下，将固化剂和所述基体树脂混合，搅拌50~60分钟，得到环氧树脂组合物，所述环氧树脂组合物中基体树脂的质量百分含量为70%~80%，剩余的为固化剂

在其中一个实施例中，所述基体树脂由以下方法制备：

将环氧树脂和部分稀释剂混合，加热至60℃~65℃，得到混合料；

将增韧剂和所述混合料混合搅拌30~40分钟，加入剩余的稀释剂，在真空条件下搅拌60~90分钟，得到所述基体树脂。

在其中一个实施例中，所述环氧树脂选自双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、脂肪族类环氧树脂及脂环族环氧树脂中的至少一种；所述稀释剂选自1,4-丁二醇缩水甘油醚、聚乙二醇缩水甘油醚、聚丙二醇缩水甘油醚、碳12-14烷基缩水甘油醚及1,6-己二醇缩水甘油醚中的至少一种；所述固化剂选自改性脂肪胺、醚胺、脂环胺及芳香胺中的至少两种，所述固化剂中活泼氢个数≥2；所述增韧剂选自液态橡胶、核壳聚合物、聚氨酯改性树脂及热塑性树脂中的至少一种。

一种环氧树脂组合物用于复合材料液体灌注成型，所述环氧树脂组合物，以质量百分含量计，由70%~80%的基体树脂和余量的固化剂组成，所述基体树脂为环氧树脂、稀释剂和增韧剂的混合物。

在其中一个实施例中，固化工艺为，在60℃~100℃固化3~8小时。

上述环氧树脂组合物，粘度低，25℃为100mPa·s~400mPa·s，玻璃化转变温度高，为80℃~100℃，拉伸强度为75MPa~90MPa，拉伸模量为3.2GPa~3.4GPa，断裂伸长率为4%~5%，能够应用于大型复合材料液体罐体成型。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

一种环氧树脂组合物，由70%~80%质量百分含量的基体树脂和余量的固化剂组成。