[发明专利]一种环氧树脂、复合纳米无机粒子发泡材料及其制备方法

说明书

本发明涉及环氧树脂、复合纳米无机粒子发泡材料技术领域，尤其为一种环氧树脂、复合纳米无机粒子发泡材料及其制备方法，包括环氧树脂、复合纳米无机粒子、发泡剂、固化剂和固化助剂，环氧树脂/复合纳米无机粒子发泡材料的表观密度随环氧树脂混合物体系黏度的增加，先缓慢降低；随环氧混合物黏度的进一步增加，发泡材料的表观密度变化不大，当环氧树脂混合物的黏度继续增大后，材料的表观密度迅速增大，对于发泡材料的泡孔密度，随着环氧树脂混合物黏度的增加快速增加，发泡材料的泡孔密度获得极大值与表观密度获得极小值相对应，随环氧树脂混合物黏度的继续增加，泡孔密度降低，但泡孔密度总体维持在一个较高的水平。

技术领域

本发明涉及环氧树脂、复合纳米无机粒子发泡材料技术领域，尤其涉及一种环氧树脂、复合纳米无机粒子发泡材料及其制备方法。

背景技术

环氧发泡材料因具表观密度低、轻质且结构坚韧等特点，具有比传统发泡塑料更优异的力学性能、电性能、耐水性、耐化学腐蚀性及较高的热稳定性等一系列特点，可在交通运输、军工、航天航空、电子及日用品等领域获得广泛应用。然而环氧树脂基发泡材料制备过程中要求发泡和固化过程同步进行，极大增加了泡孔细密、均匀的环氧树脂基发泡材料的制备难度。

环氧树脂混合物体系黏度容易对环氧树脂、复合纳米无机粒子发泡材料的结构影响，因此提出一种环氧树脂、复合纳米无机粒子发泡材料及其制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环氧树脂、复合纳米无机粒子发泡材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种环氧树脂、复合纳米无机粒子发泡材料，包括环氧树脂、复合纳米无机粒子、发泡剂、固化剂和固化助剂，按照重量份计：环氧树脂20～40份、复合纳米无机粒子10～20份、发泡剂5～10份、固化剂5～20份和固化助剂0.5～1份。

作为本发明优选的方案，所述复合纳米无机粒子包括纳米有机蒙脱土和纳米二氧化硅，所述纳米二氧化硅平均粒径13nm，密度2.2g/cm³，表面无官能团修饰，使用前100℃真空干燥2h。

一种环氧树脂、复合纳米无机粒子发泡材料，其制备方法包括以下步骤：

S1，将环氧树脂、固化剂、固化助剂、纳米有机蒙脱土、纳米二氧化硅、发泡剂按一定比例称量后放入容器中，在90℃恒温油浴中高速搅拌一定时间，搅拌速率1000r/min，使纳米无机粒子、发泡剂分散均匀并测量体系黏度；随后，取出恒温油浴中经过充分混合预处理的不同黏度的环氧树脂混合物，快速浇人模具中在150℃的恒温环境中发泡固化成型；

S2，对发泡固化成型材料结构测试与表征。

作为本发明优选的方案，所述S1环氧树脂30份、固化剂5份、固化助剂0.5份、纳米有机蒙脱土和纳米二氧化硅各8份和发泡剂5份。

作为本发明优选的方案，所述S2微孔发泡材料的发泡质量常用泡孔孔隙率，泡孔平均直径，泡孔密度及泡孔直径分布大小来表征，将制取的发泡样品浸入液氮2h后取出脆断，断口表面喷金后用扫描电子显微镜在不同放大倍率下观察断口形貌并拍照，利用图形分析软件Image-pro对电镜扫描照片进行统计分析，所统计泡孔个数大于100个，泡孔直径是发泡样品泡孔的平均直径，由(1)式计算；泡孔密度N,是每立方厘米发泡样品中泡孔的个数，根据(2)、(3)计算；炮孔直径分布大小采用标准差S_d来表征，即表示泡孔直径波动大小由(4)式计算；