[发明专利]一种环氧化液体橡胶和纳米二氧化硅协同增韧环氧树脂复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及环氧树脂增韧技术领域，为解决现有技术下环氧树脂的增韧方法无法提高甚至会削弱环氧树脂固化后的耐高温性能的问题，公开了一种环氧化液体橡胶和纳米二氧化硅协同增韧环氧树脂复合材料，所述材料包括如下重量组份，环氧树脂100份、固化剂20‑25份、催化剂0.25‑1份、环氧化液体橡胶10‑40份、纳米二氧化硅0.1‑5份、抗氧剂0.5‑1份、紫外线吸收剂0.5‑1份。本发明通过有机无机复合改性，实现环氧化液体橡胶和纳米二氧化硅的协同增韧，使环氧树脂复合材料有良好的柔韧性和耐疲劳性能。本发明还公开了一种环氧树脂复合材料的制备方法，该方法制备过程简单，无需复杂设备，易于产业化。

技术领域

本发明涉及环氧树脂增韧技术领域，尤其涉及一种环氧化液体橡胶和纳米二氧化硅协同增韧环氧树脂复合材料及其制备方法。

背景技术

环氧树脂固化物具有优良的力学性能、电气性能以及粘结性能，在树脂基复合材料、热固性塑料、涂料、胶粘剂、电子封装等领域具有十分广泛的应用。由于环氧树脂在固化过程中形成了高度交联的三维立体网状结构，分子链间缺少滑动，致使固化树脂内应力较大、性脆、延伸性低、易产生裂纹，所得产品韧性不足、耐疲劳性差，限制了其在许多方面的应用。因此，如何提高环氧树脂固化后的韧性和耐疲劳性具有重要研究意义和应用价值。

研究表明液体橡胶能显著改善环氧树脂的韧性，但是随着液体橡胶用量升高，其在环氧树脂中的分散性、颗粒大小难以控制，因此会对环氧树脂带来模量和耐热性降低等缺点。目前，有现有技术公开了针对液体橡胶增韧剂进行改性，以提升环氧树脂的力学强度和耐高温性。例如，在中国专利文献上公开的公告号为CN102250573A的“一种高剪切高剥离环氧胶粘剂”，所述环氧胶粘剂为AB胶，所述环氧胶粘剂A胶按重量配比由以下组分组成：环氧A组分基体88份-92份，改性端羧基丁腈橡胶8份-15份；所述环氧胶粘剂B胶按重量配比由以下组分组成：环氧B组分基体88份-92份，端氨基丁腈橡胶8份-15份，所述改性端羧基丁腈橡胶由端羧基丁腈橡胶与环氧树脂E51与环氧树脂E44重量比为2∶1∶1混合后加入占总重量0.5％-1.5％的三苯基膦催化剂，在充氮气保护120℃-140℃条件下反应制得。增韧剂中聚硫橡胶柔性结构有效增韧环氧树脂。该发明使用了改性端羧基丁腈橡胶提升了环氧树脂的韧性，但是其高温玻璃化转变温度与环氧树脂相比有所下降，换而言之改性端羧基丁腈橡胶使环氧树脂的耐高温性下降。

发明内容

本发明为了克服现有技术下环氧树脂的增韧方法无法提高甚至会削弱环氧树脂固化后的耐高温性能的问题，提供一种环氧化液体橡胶和纳米二氧化硅协同增韧环氧树脂复合材料，该环氧树脂复合材料材料中环氧化液体橡胶可与纳米二氧化硅形成空间分布均匀、无机/有机刚柔相济的分散结构，使得该环氧树脂复合材料具有优异的柔韧性和耐高温疲劳性能。本发明还提供了一种环氧化液体橡胶和纳米二氧化硅协同增韧环氧树脂复合材料的制备方法，该制备方法步骤简便，可进行产业化生产。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种环氧化液体橡胶和纳米二氧化硅协同增韧环氧树脂复合材料，所述的复合材料包括如下重量组份，环氧树脂100份、固化剂20-25份、催化剂0.25-1份、环氧化液体橡胶10-40份、纳米二氧化硅0.1-5份、抗氧剂0.5-1份、紫外线吸收剂0.5-1份。