[发明专利]一种片状模塑料用固化环氧组合物及其制备方法

说明书

本发明公开了一种片状模塑料用固化环氧组合物及其制备方法，采用异氰酸酯和醇类化合物对环氧树脂体系进行改性增稠，该环氧组合物对短切增强纤维具有优良浸润性，适用于制备短切纤维增强片状模塑料和短切纤维毡预浸料。该环氧组合物不含溶剂等无易挥发物质，满足汽车部件材料低VOC环保要求，并且具有120‑150℃快速固化特性，能够将复合材料部件成型周期缩短到5‑30min，有利于复合材料部件批量化生产；并且具有可降解特性，制备的复合材料部件容易实现回收再利用。

技术领域

本发明涉及纤维增强复合材料汽车零部件领域，尤其涉及一种片状模塑料用固化环氧组合物及其制备方法。

背景技术

片状模塑料(SMC)模压成型是一种先进的树脂基复合材料成型方法。其制备方法为首先将热固性树脂、增强纤维以及各种助剂通过增稠形成一种粘度较大较稳定的片料，再将该片料剪裁成一定的尺寸，铺放于模具中进行模压。SMC多采用玻璃纤维增强不饱和树脂得到，但是玻纤增强的SMC强度较差，无法满足汽车轻量化对材料轻质高强的要求，并且不饱和树脂采用苯乙烯作溶剂无法满足汽车部件低VOC排放的环保要求。采用环氧树脂基体的SMC能够有效提高复合材料力学性能，但普通环氧树脂固化成型时间较长使其在模压成型工艺方面受到很大限制。

而且，随着环氧基纤维复合材料在汽车部件轻量化设计产品的广泛应用，所产生的热固性树脂复合材料废弃物与日俱增，一方面给周围环境带来巨带的压力，另一方面复合材料中使用的高性能增强纤维(如芳纶纤维和碳纤维)具有很高的回收利用价值。已报道的纤维复合材料回收工艺大致有三种：填埋法、焚化法和粉碎法。焚化法虽然可以回收部分能量，但是焚烧过程又需要消耗大量能源，而且从环境角度来看还是存在着问题。一种新型的回收碳纤维复合材料技术能使复合材料中的塑性基质通过特殊焚烧炉除去，残留的碳纤维可以回收再用，虽然这种方法向可持续性发展方向迈进了一步，但是其并不能代表能完全回收再用，这是因为塑性基质在回收过程中被销毁而无法回收再利用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可回收快速成型的环氧短切碳纤维毡预浸料的制备方法，以解决现有技术中导致的上述缺陷。

本发明通过以下技术方案来实现，一种片状模塑料用固化环氧组合物，其特征在于，该环氧组合物包括A、B和C三个组分，A组分按重量份计，包括如下：

混合环氧树脂：25-70份

稀释剂：2-15份

醇类化合物：1-10份

填料：0-100份

助剂：0.5-3份

B组分按重量份计，包括如下：

液体环氧树脂：30-60份

可降解固化剂：7-30份

促进剂：2-9份

C组分按重量份计，包括如下：

多异氰酸酯化合物增稠剂：5-20份

优选的，所述A组分与所述C组分的质量份数比值为50-150；所述B组分与C组分的质量份数比值为30-80；所述A组分与B组分的质量份数比值为5-20。

优选的，所述A组分中的混合环氧树脂是由缩水甘油醚型环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂、缩水甘油氨型环氧树脂、脂肪族环氧树脂、脂环族环氧树脂中的一种或者一种以上组成。

优选的，所述A组分中的稀释剂是由含有一个、两个及以上环氧官能团的反应活性稀释剂中一种或一种以上组成。

优选的，所述A组分中醇类化合物是由二元醇、聚醚二醇、聚酯二醇、二硫醇、多元醇、聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚硫醇中的一种或者一种以上组成，所述醇类化合物分子量范围为200-1500。