[发明专利]一种中温固化潜伏型环氧树脂固化剂

说明书

本发明涉及环氧树脂固化剂领域，具体涉及一种中温固化潜伏型环氧树脂固化剂，按照质量份数计，由100份树脂主体、5～15份高温固化剂、1～5份改性固化剂、0～2份稳定剂、5～10份纳米填料组成。本发明所选用的改性固化剂可以在满足中温（100~120℃）固化的前提下还能满足良好的室温储存期；稳定剂和纳米填料的加入可以起到很好的增韧效果，其中，纳米填料还可以降低胶粘剂的热膨胀系数，稳定剂对室温储存期的延长有重要作用。此外，高温固化剂和改性固化剂按一定比例配合使用，使得环氧树脂固化体系在具有较高的交联网络密度的同时有一定比例柔性链段的存在，因此体系固化后有良好Al‑Al搭接剪切强度及拉伸强度。

技术领域

本发明涉及环氧树脂固化剂领域，具体涉及一种中温固化潜伏型环氧树脂固化剂。

背景技术

环氧树脂，是一类分子中含有不少于两个环氧环的低聚物的统称。该类低聚物通常能通过开环反应形成热固性产物。环氧树脂凭借其优异的粘接性能、耐腐蚀性能、力学性能、电性能等优点，在国民生产生活，甚至汽车制造、航空航天等领域应用十分广泛。环氧树脂本身分子量通常在两千以下，且不具有三维网状结构，是一种不具有优良物理、机械及化学性能的热塑性材料，不能直接使用；因此，在固化剂的作用及一定加热、光照、压力等条件下，使低分子量的环氧树脂固化为具有立体网状结构的固化物，才能展现出它的性能优势，发挥它自身的价值。而固化剂的选择对环氧树脂固化后所得产品的性能有很大影响。

中温固化环氧体系，是指在100~120 ℃范围内固化的环氧树脂体系，此类树脂体系通常具有较适宜的固化温度、较高的力学性能和优异的使用性能，被广泛应用于航空航天、汽车、医疗器具等领域。潜伏性固化剂是在使用前和树脂混合均匀，在一定温度下能够长期储存并且保持不固化，但一旦达到一定条件会发生固化反应。环氧树脂固化剂在使用过程中存在这样一个矛盾：当期望其能在较低温度、较短时间满足固化时，其室温储存期就会很短；而当期望其室温储存期较长时，固化温度常常较高且固化时间较长。

咪唑类和双氰胺类化合物作为环氧树脂固化剂具有许多优异性能，被认为是较有发展前景的固化剂。但咪唑类环氧树脂体系室温储存期较短，不能满足较多生产领域需求的制备周期；双氰胺类环氧树脂体系固化温度较高，很多材料不能耐受这样的温度而限制了其应用。而中温潜伏性固化剂国内应用需求很大，因此有必要结合国内外实际需要，积极深入研制开发新的中温潜伏性环氧树脂固化剂。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种中温固化潜伏型环氧树脂固化剂，采用改性咪唑衍生物作为双氰胺-环氧树脂复配体系的促进剂，获得了一种室温下储存期较长、中温下满足固化、固化产物具有优良力学性能的中温潜伏性环氧树脂体系，可满足很多飞机内部、汽车零件、医疗设备以及航天飞船等领域的制备周期，同时推进其在工程领域的广泛应用。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种中温固化潜伏型环氧树脂固化剂，按照质量份数计，由100份树脂主体、5～15份高温固化剂、1～5份改性固化剂、0～2份稳定剂、5～10份纳米填料组成。

进一步地，所述的树脂主体为双酚A型环氧树脂、3官能度环氧树脂或聚氨酯改性环氧树脂中的一种或几种的混合物。

进一步地，所述的高温固化剂为双氰胺、二氨基二苯砜中的一种或两种的混合物。

进一步地，所述的改性固化剂为2-甲基咪唑、2乙基-4甲基咪唑改性固化剂中的一种或两种的混合物。

进一步地，所述纳米填料为气相二氧化硅、纳米碳酸钙中的一种或两种的组合物。