[发明专利]一种桐油基环氧树脂复合材料及其制备方法

说明书

一种桐油基环氧树脂复合材料及其制备方法，称取表面接枝氨基的无机纳米粒子分散于溶剂中，将桐油基环氧树脂和环氧固化剂加入到上述分散液中，继续超声并用旋转蒸发器真空脱除溶剂，加入促进剂搅拌均匀，获得桐油基环氧树脂固化复合物；将桐油基环氧树脂固化复合物放入真空烘箱，在真空条件下脱泡，倒入模具于烘箱中进行梯度固化，得到桐油基环氧树脂复合材料。与双酚A环氧树脂比较，该产品具有更高拉伸强度（达61.27 MPa）、优异的断裂伸长率（达8.13%）及良好的抗静电效应（电导率达到3.45×10^‑6 S·cm^‑1）；本发明所述桐油基环氧树脂来源于可再生资源桐油，具有来源广泛、可再生等优点，适合大规模生产。

技术领域

本发明属于纳米材料制备技术领域，具体涉及一种桐油基环氧树脂复合材料及其制备方法。

背景技术

双酚A环氧树脂自1930年被合成以来，由于具有较好的耐化学腐蚀性、良好的电绝缘性能、优异的尺寸稳定性和高力学性能，广泛应用于我国国民经济各个领域。然而，由于其苯环的刚性结构，导致固化后的三维网状结构质脆，耐冲击性差，严重影响了其在航空航天及汽车工业等高新领域中的应用。为了弥补这些缺陷，研究者们采取了许多措施，如在环氧树脂中加入增韧剂。传统的增韧剂如液体橡胶、热塑性聚合物和液晶聚合物可以提高环氧树脂的韧性。

刘敬成等(刘敬成,张胜文,周琼,等.端羧基丁腈橡胶改性环氧树脂的结构与性能[J].高分子材料科学与工程,2010,26(12):61-64.)采用一种液体端羧基丁腈橡胶对固体环氧树脂进行改性，提高了环氧树脂的韧性和冲击强度，但材料的模量和热变形温度下降；专利CN00114942.3采用热塑性聚醚酰亚胺共混改性环氧树脂，提高了环氧树脂的耐热性和韧性，但添加量较高，增加了环氧树脂复合材料的制造成本；专利CN201310000360.7通过制备一种热致型聚酯液晶来增韧环氧树脂，虽然能在一定程度上提高环氧树脂的韧性，但是依然存在液晶分子熔点高，合成条件复杂苛刻的问题。所有关于环氧树脂增韧文献，尽管一定程度解决了环氧树脂质脆的弊端，但无法解决环氧树脂固化产物抗静电效应问题，具有一定的应用局限性。

无机纳米填料粒子作为增强相，在添加量很小的情况下能显著改善复合材料的力学、热学等性能，甚至能赋予材料在电学、力学、磁学等方面以特殊的功能，无机纳米粒子环氧树脂复合材料因此受到人们的广泛关注。

发明内容

解决的技术问题：为了解决环氧树脂材料普遍存在的质脆，耐冲击性差，缺乏柔韧性，抗静电效应差等问题，本发明一种桐油基环氧树脂复合材料及其制备方法，采用溶液共混法，将接枝氨基的无机纳米粒子与桐油基环氧树脂共混制得桐油基环氧树脂复合材料，纳米粒子在氨基作用下与环氧树脂中的环氧基团反应从而更好地分散于环氧树脂中，制备出来的复合材料性能优异。对比通用的双酚A环氧树脂材料，本发明制备出来的环氧树脂不仅保留了高强度的特性，还具有良好的柔韧性以及优异的抗静电效应，且本发明中所采用的桐油基环氧树脂，其主要的制备原料桐油来源广泛可再生；本发明的制备工艺简单，易于在实际生产中推广应用。

技术方案：一种桐油基环氧树脂复合材料，由以下至少一种结构的桐油基环氧树脂与无机纳米粒子复合而成：