[发明专利]一种真空灌注阻燃环氧树脂及其制备方法

说明书

本发明属于高分子化工技术领域，更具体地，本发明涉及一种真空灌注阻燃环氧树脂及其制备方法。一种真空灌注阻燃环氧树脂，包括A组分，所述A组分包括环氧树脂、异佛尔酮二胺、阻燃剂。本发明提供了一种真空灌注阻燃环氧树脂，采用特殊的环氧树脂和固化剂，具有中等以上的起始混合粘度(300～500mPa.s@25摄氏度)，远高于市面上的增韧环氧树脂，同时具有较长可操作时间，在保证阻燃等级可达到UL94V0的同时保证了材料机械性能，特别是冲击韧性。

技术领域

本发明属于高分子化工技术领域，更具体地，本发明涉及一种真空灌注阻燃环氧树脂及其制备方法。

背景技术

随着轨道交通行业的不断发展，轻量化成为主要发展方向，复合材料具有重量轻、比强度高、比刚度大、减振性好等优点，可以提高机车车辆轻量化水平，因此在轨道车辆行业设计中被大量选用。同时轨道交通行业对复合材料的燃烧安全性具有一定的要求，因此对复合材料中的树脂阻燃性也有了更高的要求。现在市面上的一些阻燃环氧树脂系统主要分为以下几类，分别是：I.使用含卤环氧树脂或者添加含卤阻燃剂的环氧树脂；II.大量使用ATH、微胶囊包覆红磷等无机阻燃填料的环氧树脂系统；III使用含P/N环氧树脂或者添加无卤阻燃剂的环氧树脂。

其中，在环保要求越来越高的情况下，第I类阻燃环氧树脂已经逐渐面临淘汰。第II类阻燃环氧树脂，因为含有无机填料，粘度高，不适应灌注工艺，且力学性能差。第III类阻燃环氧树脂系统，面临着原料成本高昂，力学性能不足等问题。能在原料成本、阻燃性和工艺及力学性能上，取得很好的平衡。

发明内容

为了解决上述问题，本发明第一个方面提供了一种真空灌注阻燃环氧树脂，包括A组分，所述A组分包括环氧树脂、异佛尔酮二胺、阻燃剂。

作为一种优选的技术方案，所述环氧树脂的粘度为800～2500mPa·s，密度为0.8～1.3g/cm³。

作为一种优选的技术方案，所述环氧树脂的环氧当量为150～200g/mol。

作为一种优选的技术方案，所述阻燃剂选自无机磷系化合物、有机磷系化合物中的任一种。

作为一种优选的技术方案，所述有机磷系化合物选自脂肪族磷酸酯、磷酸酯化合物、缩合磷酸酯类，膦酸化合物、次膦酸化合物、氧化膦化合物、正膦化合物、有机系含氮磷化合物、次膦酸的金属盐中的一种或多种。

作为一种优选的技术方案，以质量份数计，A组分包括：5～120份环氧树脂、0.5～10份异佛尔酮二胺、5～30份阻燃剂。

作为一种优选的技术方案，还包括B组分，且所述A、B组分重量比为(1～6)：1。

作为一种优选的技术方案，以质量份数计，所述B组分包括25～125份固化剂。

作为一种优选的技术方案，所述固化剂选自酚系固化剂、酸酐系固化剂、胺系固化剂、酰肼系固化剂、活性酯系固化剂、含磷固化剂中的一种或多种。

本发明第二个方面提供了一种上述的真空灌注阻燃环氧树脂的制备方法，步骤包括：

(1)将环氧树脂和异佛尔酮二胺投入到反应釜内；

(2)升温至70～100℃，持续搅拌；

(3)3～6h后停止加热，反应釜内温度降低到室温～65℃，加入阻燃剂；

(4)继续搅拌5～45min，得到A组分；

(5)将固化剂投入到反应釜中，搅拌混合得到B组分；

(6)混合A组分和B组分。