[发明专利]一种耐冲击高热残重的改性环氧树脂及其制备方法和用途

说明书

本发明公开了一种耐冲击高热残重的改性环氧树脂及其制备方法和用途。本发明耐冲击高热残重的改性环氧树脂，它包括如下重量配比的组分：环氧树脂40～90份、有机硅中间体10～40份、固化剂13.6～30.64份、稀释剂0～20份。本发明改性环氧树脂材料的热残重有明显的提高，拉伸强度、断裂伸长率等综合性能良好，应用前景广阔。

技术领域

本发明涉及一种耐冲击高热残重的改性环氧树脂及其制备方法和用途。

背景技术

环氧树脂泛指含有两个或者两个以上的环氧基，并以脂环族、脂肪族或者芳香族等有机化合物为骨架且能通过环氧基团间的反应生成有使用价值的热固性材料的高分子低聚体。环氧树脂一般是液态或者固态的预聚体，它具有线性结构且自身不会固化，因而需要使用固化剂使其固化后才能作为材料使用。我们在实际应用中所说的环氧树脂，实际上指的就是含有固化剂以及其他添加剂的配方树脂或者其固化物。最为常用的是缩水甘油醚型环氧树脂，其中，双酚A型环氧树脂占据环氧树脂市场约80％的份额。

环氧树脂具有很高的内聚强度，因而它的粘接强度特别高，而且粘结面也特别广，可以粘接除聚烯烃之外的几乎所有的材料。环氧树脂固化反应过程中没有小分子析出，使得其固化过程中收缩率很低，收缩率小于2％，是热固性树脂中收缩率最小的一种。环氧树脂具有良好的化学稳定性，不含盐、碱等杂质的环氧树脂不易变质。由于环氧树脂具有上述优点，其广泛用于胶粘剂、涂料、轻工、机械、建筑、航空航天、电子电气绝缘材料、先进复合材料等各个领域。

但是，环氧树脂存在抗冲击性和耐热性较差的缺点，从而限制了环氧树脂在一些高新技术行业的应用，特别是限制了环氧树脂在结构材料等复合材料方面的广泛应用。材料的结构很大程度上决定其性能，为满足不同的性能要求，可以对环氧树脂进行改性来达到性能要求。

例如，常金等.甲基苯基有机硅低聚体改性环氧树脂的韧性及热残重.高分子材料科学与工程.2013(08)公开了一种甲基苯基有机硅低聚体改性环氧树脂，其冲击强度为12.07kJ/m²，600℃热残重为27.19％，与未改性的环氧树脂相比，分别提高了42.78％和21.83％，但是仍然不能满足实际应用的需求。

发明内容

为了解决环氧树脂存在的抗冲击性和耐热性较差的问题，本发明提供了一种新的、耐热、耐冲击的改性环氧树脂及其制备方法和用途。

本发明提供了一种改性环氧树脂，它包括如下重量配比的组分：

优选地，它包括如下重量配比的组分：

优选地，它包括如下重量配比的组分：

其中，所述环氧树脂为环氧树脂E51、E54、E44、E42、E35或E31；和/或，所述有机硅中间体为二甲基有机硅中间体、甲基苯基有机硅中间体或二苯基有机硅中间体；和/或，所述固化剂为芳香胺类固化剂、脂环族多元胺类固化剂或脂肪胺类固化剂；和/或，所述固化的使用量以其活泼氢与环氧树脂的环氧值等当量；和/或，所述稀释剂为活性稀释剂或非活性稀释剂。

其中，所述环氧树脂为环氧树脂E51；和/或，所述有机硅中间体为甲基苯基有机硅中间体，所述甲基苯基有机硅中间体为甲氧基官能化的聚甲基苯基硅氧烷；和/或，所述固化剂为3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯基甲烷。

进一步的，所述芳香胺类固化剂为二氨基二苯基甲烷、二氨基二苯基砜或间苯二胺；所述脂环族多元胺类固化剂为异佛尔酮二胺或N-氨乙基哌嗪；所述脂肪胺类固化剂为乙二胺、二亚乙烯三胺或三亚乙烯四胺。

进一步的，所述活性稀释剂为正丁基缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚或C12-14烷基缩水甘油醚；所述非活性稀释剂为二甲苯、环己酮、乙酸乙酯、正丁醇或乙二醇单乙醚。