[发明专利]一种环氧/苯并噁嗪树脂基纳米粒子增强复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种环氧/苯并噁嗪树脂基纳米粒子增强复合材料的制备方法，其特征在于：包含如下制备步骤：

(1)将长链烷基酚，硅烷偶联剂，多聚甲醛与有机溶剂混合，加热至完全溶解；在惰性气体保护下，加热反应；

(2)分别用等体积的氢氧化钠水溶液和水清洗步骤(1)得到的反应液，静置分层，取有机层，减压蒸馏去除溶剂，得到苯并噁嗪型偶联剂；

(3)将环氧树脂和苯并噁嗪树脂加热混溶，减压除水，得到除水后的混溶树脂；将纳米粒子前驱体和除水后的混溶树脂溶解于有机溶剂中，充分搅拌，使体系充分混溶至澄清透明状态；

(4)将加酸调节pH值的乙醇水溶液滴加入步骤(3)所得的树脂混合液中；在滴加过程中，搅拌树脂混合液，混合液温度控制在一定温度；乙醇水溶液滴加完毕后，进行第一次保温反应；将苯并噁嗪型偶联剂的乙醇溶液缓慢滴加入反应液中，滴加完毕后，升高温度，进行第二次保温反应；

(5)步骤(4)所得反应液减压蒸馏，除去溶剂，依次用碳酸钠水溶液和水清洗产物，减压蒸馏除水，即得。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的长链烷基酚包括：庚基酚、辛基酚、壬基酚、癸基酚、十二烷基酚或间15烷基酚；步骤(1)中所述的硅烷偶联剂包括：KH-560或KH-792；所述长链烷基酚：硅烷偶联剂：多聚甲醛的物质的量的比为1:1:1.1～1.2；所述步骤(1)中所述有机溶剂包括甲苯、二甲苯、二氧六环、环己烷；步骤(1)中加热反应的条件为100～120℃，反应5～10h。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中氢氧化钠水溶液的浓度为0.1～0.3N；步骤(5)中碳酸钠水溶液的浓度为0.1～0.3N。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述的环氧树脂包括双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、氢化双酚环氧树脂或羟甲基双酚A环氧树脂。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述的苯并噁嗪树脂为双酚A型苯并噁嗪或双酚F型苯并噁嗪；所述苯并噁嗪树脂与环氧树脂的物质的量之比为0.05～0.1:1；苯并噁嗪树脂与环氧树脂加热至80～100℃混溶。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述的纳米粒子前驱体为酞酸丁酯，正硅酸乙酯或锆酸四丁酯；所述环氧树脂、苯并噁嗪树脂和纳米粒子前驱体的物质的量之比为1:0.05～0.1:0.2～0.7。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述有机溶剂包括丙酮、四氢呋喃、二氧六环、乙醇、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜中的一种或至少两种。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(4)所述的乙醇水溶液质量浓度为1％～2％，乙醇水溶液加酸调pH至2～4；乙醇水溶液每分钟的滴加体积为乙醇水溶液总体积的0.5％～1％；纳米粒子前驱体，苯并噁嗪型偶联剂和乙醇水溶液中水的物质的量之比为1:1:1.5～2。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(4)所述的混合液温度控制在25℃～50℃；第一次保温反应中滴加总时间为30～60分钟，第一次保温反应的时间为10～30分钟；第一次保温反应结束后加入的苯并噁嗪型偶联剂的乙醇溶液的质量浓度为5％～10％；滴加苯并噁嗪型偶联剂的乙醇溶液的时间为10～30分钟，滴加完毕后升高温度至70～80℃进行第二次保温反应，第二次保温反应时间为6～12小时，真空度0.06～0.1MPa。

10.权利要求1-9中任一项所述的制备方法制备得到的环氧/苯并噁嗪树脂基纳米粒子增强复合材料。