[发明专利]一种离子液体、离子液体改性环氧树脂材料及其制备方法

说明书

一种离子液体、离子液体改性环氧树脂材料及其制备方法，涉及环氧树脂改性技术领域，实现了环氧树脂刚度和韧性的提升。离子液体的制备方法，包括以下步骤：氮气气氛下将4‑(溴甲基)苯硼酸溶解在溶剂中，随后加入1‑(3‑氨基丙基)咪唑，并在特定温度下回流反应；用乙酸乙酯和乙醇的混合溶液沉淀纯化粗产物，真空蒸发溶剂，得到含氮、硼离子液体。离子液体改性环氧树脂材料，包含环氧树脂100份，IL单体0.1份～1份，固化剂20份。将所述IL单体和双酚A环氧树脂混合，搅拌均匀后抽真空直到没有气泡；加入固化剂混合均匀；将混合样品倒入预热好的模具中，固化，制得离子液体改性环氧树脂材料。

技术领域

本发明涉及环氧树脂改性技术领域，具体涉及一种离子液体、离子液体改性环氧树脂材料及其制备方法。

背景技术

离子液体(ILs)是由有机离子和无机反离子的正负离子对组成的纯熔盐，由于其良好的溶解性、不可燃性和优异的电化学稳定性，在各个制造领域引起了广泛关注。

环氧树脂(EP)由于具有成本低、耐化学腐蚀性、优异的机械性能等优点被广泛的应用在航空航天、机械制造、电子工程等。环氧树脂特点之一是分子结构的可调节性，这可以使单体的适用性和功能性得到调整。然而，固化环氧树脂体系的固有缺点，如高交联密度和强共价网络导致的脆性或缺乏裂纹扩展阻力，这限制了其在许多领域的发展。并且，同时实现环氧树脂刚度和韧性的提升是十分困难的。

现有研究中提出了很多对环氧树脂改性的方法。例如，专利文献CN112961468A中提供了一种改性环氧树脂复合材料及其制作方法，采用聚醚砜与二氧化硅进行改性以提高环氧树脂的力学性能，但这种制备过程复杂，难以实现大规模生产应用；专利文献CN115490996A利用石墨烯与环氧树脂制备复合材料，实现了石墨烯在复合材料基体中的均匀分散，但提升复合材料的力学性能不明显，难以满足高性能环氧复合材料的使用要求。

综上所述，如何同时提升环氧复合材料的刚度和韧性，已经成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

为了同时实现环氧树脂刚度和韧性的提升，本发明提出了一种离子液体、离子液体改性环氧树脂材料及其制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种离子液体，结构式如下：

一种上述离子液体的制备方法，包括以下步骤：

氮气气氛下将4-(溴甲基)苯硼酸溶解在溶剂中，随后加入1-(3-氨基丙基)咪唑，并在特定温度下回流反应；

用乙酸乙酯和乙醇的混合溶液沉淀纯化粗产物，真空蒸发溶剂，得到含氮、硼离子液体。

反应路线如下：

优选地，所述溶剂为无水乙醇。

优选地，所述特定温度为90℃。

优选地，所述回流反应的时间为20h～24h。

一种离子液体改性环氧树脂材料，包含如下质量份数的组分：

环氧树脂100份，IL单体0.1份～1份，固化剂20份；

优选地，所述IL单体由上述离子液体经真空干燥得到。

优选地，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂。

优选地，所述固化剂为DDM。

一种上述离子液体改性环氧树脂材料的制备方法，包括如下步骤：

S1、按照质量份数将所述IL单体和双酚A环氧树脂混合，搅拌均匀后抽真空，直到没有气泡；