[发明专利]一种高韧性环氧树脂组合物及其制备工艺

说明书

本发明涉及一种高韧性环氧树脂组合物及其制备工艺，属于复合树脂技术领域，包括如下原料：双氰胺、基体树脂、超支化聚合物、核壳树脂、海岛型增韧剂、促进剂、填料；第一步、将双氰胺、溶剂搅拌溶解后，依次加入超支化聚合物、海岛型增韧剂，搅拌分散，得到第一混合物；将基体树脂和核壳树脂，搅拌分散，得到第二混合物；第二步、将第一混合物和第二混合物混合，然后依次加入促进剂、填料，得到一种高韧性环氧树脂组合物。本发明中用环氧树脂组合物制得的层压板，具有较好的综合力学性能和高韧性。超支化聚酯、核壳树脂和海岛型增韧剂的加入，能大幅度提高材料的韧性且力学性能也有一定程度的提高。

技术领域

本发明属于复合树脂技术领域，具体地，涉及一种高韧性环氧树脂组合物及其制备工艺。

背景技术

环氧树脂具有优异的粘结性、耐腐蚀性和介电绝缘性，因此它能制成涂料、复合材料、浇铸料、胶黏剂、模压材料和注射成型材料；但是固化后的环氧树脂脆性较大、回弹性差、耐疲劳性差等特点限制了它在许多高新技术领域的发展。目前提高韧性和回弹性的方法主要有：5-25wt％的橡胶增韧、热塑性弹性体增韧、刚性粒子增韧等。

公开号CN107556699A的中国专利公开了一种关键的改性碳纳米管添加剂的表面改性物质种类及相应结构，以及改性碳纳米管的填充量等进行改进，选用同时含柔性链与环氧刚性链的嵌段共聚物改性碳纳米管，与现有技术相比能够在低填充量下，对环氧树脂同时进行增强增韧，其制作工艺较为复杂。公开号CN104311832A的中国专利公开了一种复合材料用环氧树脂增韧改性剂及环氧树脂增韧改性的方法，由75％双酚A型环氧树脂和25％纳米核壳橡胶组成，其增韧效果显著但体系相容性较差。

发明内容

为了解决背景技术中提到的技术问题，本发明提供一种高韧性环氧树脂组合物及其制备工艺。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种高韧性环氧树脂组合物，包括如下重量份原料：双氰胺：1份、溶剂：20份、基体树脂：50-80份、超支化聚合物：5-15份、核壳树脂：3-8份、海岛型增韧剂：1份、促进剂：0.02份、填料：10-50份；

进一步地，溶剂为N，N-二甲基甲酰胺。基体树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、脂肪族缩水甘油醚环氧树脂以及缩水甘油酯型环氧树脂中的一种或多种按任意比例混合。

超支化聚合物为超支化聚酰胺酯、超支化聚硅氧烷、超支化聚苯、超支化聚酯、超支化聚酰亚胺、超支化聚氨酯、超支化聚碳酸酯、超支化聚醚酮、超支化聚苯硫醚中的一种或多种按任意比例混合。

核壳树脂为核-聚丙烯酸丁酯、壳-PMMA，核-交联聚丁二烯、壳-PMMA，核-硅橡胶、壳-PMMA中的一种或多种按任意比例混合。

海岛型增韧剂为ToSin的Tx-101或奇士增韧剂VE-1。

促进剂为咪唑类促进剂、过氧化物类促进剂、偶氮类促进剂、叔胺类促进剂、酚类促进剂、有机金属盐促进剂、无机金属盐促进剂中的一种或多种按任意比例混合。

进一步地，填料通过如下步骤制备：

步骤S11、将γ-氨丙基三乙氧基硅烷、马来酸酐加入N，N-二甲基甲酰胺中，然后加入纳米二氧化硅和去离子水，在40kHz频率下超声分散10min，然后继续搅拌5h，搅拌结束后，用氢氧化钠水溶液调节pH值为10，然后用无水乙醇和蒸馏水洗涤，洗涤结束后，在40℃条件下干燥至恒重，得到固体a；

步骤S12、将固体a和N，N-二甲基甲酰胺混合，然后加入四丁基溴化铵和环氧氯丙烷，在温度为70℃条件下，反应8h，反应结束后，冷却至室温，然后依次用饱和碳酸氢钠水溶液、蒸馏水洗涤，洗涤结束后，在40℃条件下干燥至恒重，得到填料。填料的制备过程为，先在纳米二氧化硅的表面引入羧基，然后和环氧氯丙烷反应，引入环氧基，制得填料。