[发明专利]一种适用于罐外成型的双氰胺固化环氧树脂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种适用于罐外成型的双氰胺固化环氧树脂及其制备方法，所述环氧树脂由100质量份的环氧树脂、2‑20质量份的双氰胺固化剂、1‑10质量份的促进剂和5‑30质量份的增溶增韧剂制备而成。本发明还提供上述任一环氧树脂的制备方法，包括：按比例分别称取环氧树脂、双氰胺固化剂、促进剂和增溶增韧剂；将环氧树脂和增溶增韧剂加入至反应釜中加热、搅拌至树脂完全溶解并混合均匀后停止加热；待温度下降后加入固化剂和促进剂搅拌；转移至捏合机上，控制温度捏合，得到适用于罐外成型的高韧性透明双氰胺固化环氧树脂。本发明制备的环氧树脂拉伸断裂伸长率和冲击强度均有大幅提高。

技术领域

本发明涉及高性能环氧树脂应用技术领域，一种适用于罐外成型的透明高韧性双氰胺固化环氧树脂体系的制备方法。

背景技术

环氧树脂是指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物，这些环氧基团可以位于分子结构的内部，但更多是位于分子末端。环氧树脂具有工艺性能好、力学性能优良、固化收缩率低、耐腐蚀、耐老化、粘结性好、适用于多种成型工艺等一系列优点，是热固性树脂中使用最多、用量最大的一种，既应用于航空航天高科技和民用的各个领域。但未改性的环氧树脂还有一些缺点，脆性大、柔韧性差不能满足高性能树脂基复合材料的使用要求，通过选用合理的环氧树脂、固化剂、促进剂和增韧剂等组份，可使得树脂的工艺性和性能得到改善。

环氧树脂通过固化剂实现交联反应，固化物的性能很大程度上取决于固化剂。双氰胺是环氧树脂体系最常用的潜伏型固化剂，具有稳定性良好，贮存期长。但由于双氰胺极性强，易结晶，在环氧树脂中的难以溶解，以颗粒状的形式存在于环氧树脂中，导致固化后树脂不透明，固化反应不均匀，交联度差异大，韧性差等问题。

长期以来，提高双氰胺与环氧树脂之间的相容性是双氰胺/环氧树脂体系的重要研究目标。根据溶剂化原则和相似相溶原理，只有双氰胺与树脂基体之间的有良好的相容性或相互作用力，双氰胺分子才可能均匀的溶解于树脂中。为了增加双氰胺在环氧树脂中的溶解性，目前主要方法是对利用分子设计对双氰胺进行化学改性，制备双氰胺衍生物，提高与环氧树脂的相容性；同时为提高树脂的韧性，还需加入一些增韧成份进行增韧改性。但此方法往往工艺复杂，反应时间长或使得树脂的储存期限短，工艺性差，在实际应用中存在局限性。

发明内容

本发明针对上述传统双氰胺固化环氧体系存在的树脂基体和双氰胺分相以及固化产物韧性差，固化交联度不均匀，树脂不透明等问题，提供了一种简单高效的适用于罐外成型的高韧性透明双氰胺固化环氧树脂体系的制备方法。

本发明提供一种环氧树脂，由100质量份的环氧树脂、2-20质量份的双氰胺固化剂、1-10质量份的促进剂和5-30质量份的增溶增韧剂制备而成；

其中，

所述的环氧树脂包括缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂、酚醛环氧树脂、线性脂肪族环氧树脂和脂环族环氧树脂的一种或几种混合物；

所述的促进剂包括二氯苯基二甲脲、苯基二甲脲、甲苯基双二甲脲、脂环族取代脲、亚甲基二苯基二甲脲、N,N-二甲脲、3-甲基对氯苯基二甲脲及其它脲类衍生物等的一种或几种混合物；

所述的增容剂量包括聚酯型热塑性聚酯弹性体、聚醚型热塑性聚酯弹性体、聚酯型热塑性聚氨酯弹性体、聚醚型热塑性聚氨酯弹性体、聚酯型热塑性聚酰胺弹性体、聚醚型热塑性聚酰胺弹性体的一种或几种混合物。

所述的环氧树脂由100质量份的环氧树脂、3质量份的双氰胺固化剂、2质量份的促进剂和20质量份的增溶增韧剂制备而成。

所述100质量份的环氧树脂包括80质量份的缩水甘油醚类环氧树脂和20质量份酚醛环氧树脂；所述促进剂为亚甲基二苯基二甲脲促进剂；所述20质量份的增溶增韧剂包括10质量份聚酯型热塑性聚酰胺弹性体和10份质量聚醚型热塑性聚酰胺弹性体。

所述缩水甘油醚类环氧树脂为双酚A环氧树脂。