[发明专利]一种低密度高模量环氧树脂约束层板材及其制备方法

说明书

本发明公开了一种低密度高模量环氧树脂约束层板材，所述环氧树脂复合材料包括：液体环氧树脂、稀释剂、其它助剂、增强材料、无机阻燃剂、轻质填料、胺类固化剂。本发明的一种低密度高模量环氧树脂约束层板材解决了现有约束阻尼涂料的密度高，施工效率低等问题；树脂可常温固化，适合工业化生产；环氧树脂约束层板材其密度≤1.2g/cm³，与常规约束层材料密度1.5g/cm³相比降低20%，其弯曲模量≥6000MPa，与常规约束层材料弯曲模量4000MPa相比提高50%，其氧指数≥40与常规约束层材料氧指数36相比，安全等级更高。施工时可以直接铺附，与传统手工刮涂的阻尼涂料相比，施工效率更高，施工后表面更平整光洁。

技术领域

本发明涉及阻尼材料领域，涉及一种具有低密度高模量的环氧树脂约束层板材及其制备方法。

背景技术

机械设备不可避免的产生振动，这些振动往往会产生很大的噪音而影响人们的工作和生活，也会影响仪器仪表的测量精确度并缩短使用寿命。随着现代工业的发展，人们对减振降噪越来越重视，为减小这些振动，使用阻尼材料是常用的方式。约束阻尼结构是阻尼材料中较为常见的一种结构。作为约束阻尼结构的约束层，其模量越高，刚性越强，阻尼效果越好。

约束层的材质通常为金属材料或有机高分子材料。金属材料具有很高的模量，但一些舰船等所用的结构材料往往都向着轻量化的方向发展，金属材料重而且不耐腐蚀，故而金属材料难以广泛应用。高模量的有机涂料(如CN 104129132 A专利中所述)往往都因填充大量的刚性填料而导致材料密度大，且手工刮涂效率低；故而，低密度高模量的环氧树脂约束层板材的开发具有很高的应用价值。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种低密度高模量环氧树脂约束层板材。

本发明提供的低密度高模量环氧树脂约束层板材，包括下列重量份数的组分：

液体环氧树脂，100份；稀释剂，5-20份；其它助剂，3-9份；增强材料，30-120份；无机阻燃剂，105-165份；轻质填料，5-15份；胺类固化剂，20-60份。

所述的液体环氧树脂为NPEL-128、NPEF-170、DER332、DER331、E-51、E-44中的一种或两种。

稀释剂为烯丙基缩水甘油醚、正丁基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、苄基缩水甘油醚中的一种或两种。

其它助剂包括偶联剂、消泡剂、润湿分散剂；偶联剂为KH550、KH560、KH570中的一种，用量2-5份；消泡剂为BYK-A530、BYK-141、BYK-1770、EFKA2020中的一种，用量0.5-2份；润湿分散剂为EFKA-4585、EFKA-5054、EFKA-5210中的一种，用量0.5-2份。

增强填料为纤维增强填料和片状增强填料的组合。

纤维增强填料为玻璃纤维或碳纤维中的一种，玻璃纤维的纤维长度选择0.15mm、0.3mm、0.5mm中的一种，碳纤维的纤维长度选择0.3mm、0.5mm、1mm、3mm中的一种。

片状增强填料为200目或400目的云母粉。

轻质填料为空心微珠，振实密度0.1g/cm³、0.15g/cm³、0.2g/cm³、0.25g/cm³中的一种。

为得到低密度高模量的环氧树脂约束层板材，控制配方中纤维增强填料、片状增强填料、轻质填料三者的最佳比例及用量为：①对于碳纤增强体系，碳纤：云母粉：空心玻璃微球＝1:20～30:4～7，三者总量为50～90份；②对于玻纤增强体系，玻纤：云母粉：空心玻璃微球＝1:20～35:4～7，三者总量为70～120份。