本發(fā)明屬于環(huán)氧樹脂,具體地說,本發(fā)明涉及一種耐高溫環(huán)氧樹脂組合物及其制備方法。
背景技術(shù):
1、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(tg)是聚合物材料的一個重要性能指標(biāo),它指的是非晶態(tài)聚合物從硬而脆的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿彳浨蚁鹉z狀狀態(tài)的溫度。對于拉擠工藝來說,使用具有高tg的樹脂是非常有利的,因?yàn)檫@可以提高復(fù)合材料的使用溫度范圍,增強(qiáng)其在高溫環(huán)境下的尺寸穩(wěn)定性和機(jī)械性能。
2、此外,高tg樹脂還可以改善制品的表面質(zhì)量,減少后固化過程中的收縮,以及提供更好的耐化學(xué)品性。因此,在選擇用于拉擠工藝的樹脂時(shí),高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是一個重要的考量因素,尤其是在要求材料具備高性能特性的應(yīng)用場合。
3、目前用于拉擠工藝的環(huán)氧樹脂固化體系,一般為單一或兩種的酸酐復(fù)配體系,且整體玻璃化轉(zhuǎn)變溫度較中等,而隨著拉擠技術(shù)的發(fā)展,更高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度將作為拉擠樹脂的又一要求,而聚合物酸酐混液可以使這一目標(biāo)更易達(dá)到。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的一個目的是解決至少上述問題和/或缺陷,并提供至少后面將說明的優(yōu)點(diǎn)。
2、為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn),提供了一種耐高溫環(huán)氧樹脂組合物,按重量份計(jì),由以下組分組成:樹脂90~110份,酸酐類固化劑80~90份,潛伏類固化劑2~4份,聚醚多元醇10~20份,助劑混合物1~3份。
3、優(yōu)選的是,所述樹脂包括:雙酚a環(huán)氧樹脂和4,4-二氨基二苯基甲烷環(huán)氧樹脂。
4、優(yōu)選的是,所述雙酚a環(huán)氧樹脂和4,4-二氨基二苯基甲烷環(huán)氧樹脂的質(zhì)量比為80~95:5~20。
5、優(yōu)選的是,所述樹脂包括:雙酚a環(huán)氧樹脂、4,4-二氨基二苯基甲烷環(huán)氧樹脂和3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲基-3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲酸酯。
6、優(yōu)選的是,所述雙酚a環(huán)氧樹脂、4,4-二氨基二苯基甲烷環(huán)氧樹脂和3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲基-3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲酸酯的質(zhì)量比為60~75:10~30:5~20。
7、優(yōu)選的是,所述樹脂包括:雙酚a環(huán)氧樹脂、4,4-二氨基二苯基甲烷環(huán)氧樹脂、3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲基-3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲酸酯和c12至c14多烷基縮水甘油醚。
8、優(yōu)選的是,所述雙酚a環(huán)氧樹脂、4,4-二氨基二苯基甲烷環(huán)氧樹脂、3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲基-3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲酸酯和c12至c14多烷基縮水甘油醚的質(zhì)量比為40~95:5~20:5~20:5~20。
9、優(yōu)選的是,所述酸酐類固化劑為甲基四氫鄰苯二甲酸酐。
10、優(yōu)選的是,所述酸酐類固化劑為甲基四氫鄰苯二甲酸酐和聚合物酸酐混液。
11、優(yōu)選的是,所述甲基四氫鄰苯二甲酸酐和聚合物酸酐混液的質(zhì)量比為65~80:5~20。
12、優(yōu)選的是,所述聚合物酸酐混液的制備方法為:按質(zhì)量比1~3:1~3將聚癸二酸酐和聚壬二酸酐混合,加熱至50~70℃,持續(xù)攪拌1~3小時(shí),自然降溫得到。
13、優(yōu)選的是,所述潛伏類固化劑為芐基三乙基溴化磷。
14、優(yōu)選的是,所述聚醚多元醇為聚丙二醇800(ppg800)和聚丙二醇4000(ppg4000)按質(zhì)量比1~3:1混合的混合物。
15、優(yōu)選的是,所述助劑混合物的制備方法為:脫模劑int-1890m、硅烷偶聯(lián)劑kh-560和脫泡劑byk-560按質(zhì)量比1~3:1~3:1~3混合得到。
16、一種如上所述的耐高溫環(huán)氧樹脂組合物的制備方法,包括以下步驟:
17、步驟一、按重量份,稱取樹脂,混合后加熱至100~120℃,攪拌50~70min,得到均勻的組成物1;
18、步驟二、按重量份,稱取酸酐類固化劑、潛伏類固化劑、聚醚多元醇和助劑混合物,混合后加熱至60~80℃,攪拌50~70min,得到均勻的組成物2;
19、步驟三、將組成物1與組成物2按照質(zhì)量比100:100~110混合,攪拌均勻后真空脫泡,接著倒入模具中并在高溫下固化,使用的固化方案是80℃固化2h,140℃固化1h,200℃固化2h,然后冷卻至室溫。
20、本發(fā)明至少包括以下有益效果:本發(fā)明公開了一種耐高溫環(huán)氧樹脂組合物及其制備方法,通過選用多官能體系樹脂與甲基四氫鄰苯二甲酸酐以及聚癸二酸酐和聚壬二酸酐混液作為樹脂固化劑進(jìn)行搭配,該組合物不僅能實(shí)現(xiàn)快速固化,而且可以將玻璃化轉(zhuǎn)變溫度提高至190℃,拓展了拉擠樹脂的適用范圍。目前用于拉擠工藝體系的環(huán)氧樹脂組合物,其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度普遍不高,需要達(dá)到較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度一般需求較高成本樹脂,本發(fā)明方法制備的環(huán)氧樹脂組合物,不僅能達(dá)到較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,同時(shí)還具有優(yōu)良機(jī)械性能和較低的混合粘度,易于加工,適用于拉擠工藝,而且選用的酸酐混液成本低,易于批量生產(chǎn)。
21、本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn),部分還將通過對本發(fā)明的研究和實(shí)踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。
1.一種耐高溫環(huán)氧樹脂組合物,其特征在于,按重量份計(jì),由以下組分組成:樹脂90~110份,酸酐類固化劑80~90份,潛伏類固化劑2~4份,聚醚多元醇10~20份,助劑混合物1~3份。
2.如權(quán)利要求1所述的一種耐高溫環(huán)氧樹脂組合物,其特征在于,所述樹脂包括:雙酚a環(huán)氧樹脂、4,4-二氨基二苯基甲烷環(huán)氧樹脂、3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲基-3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲酸酯和c12至c14多烷基縮水甘油醚。
3.如權(quán)利要求2所述的一種耐高溫環(huán)氧樹脂組合物,其特征在于,所述雙酚a環(huán)氧樹脂、4,4-二氨基二苯基甲烷環(huán)氧樹脂、3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲基-3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲酸酯和c12至c14多烷基縮水甘油醚的質(zhì)量比為40~95:5~20:5~20:5~20。
4.如權(quán)利要求1所述的一種耐高溫環(huán)氧樹脂組合物,其特征在于,所述酸酐類固化劑為甲基四氫鄰苯二甲酸酐和聚合物酸酐混液。
5.如權(quán)利要求4所述的一種耐高溫環(huán)氧樹脂組合物,其特征在于,所述甲基四氫鄰苯二甲酸酐和聚合物酸酐混液的質(zhì)量比為65~80:5~20。
6.如權(quán)利要求5所述的一種耐高溫環(huán)氧樹脂組合物,其特征在于,所述聚合物酸酐混液的制備方法為:按質(zhì)量比1~3:1~3將聚癸二酸酐和聚壬二酸酐混合,加熱至50~70℃,持續(xù)攪拌1~3小時(shí),自然降溫得到。
7.如權(quán)利要求1所述的一種耐高溫環(huán)氧樹脂組合物,其特征在于,所述潛伏類固化劑為芐基三乙基溴化磷。
8.如權(quán)利要求1所述的一種耐高溫環(huán)氧樹脂組合物,其特征在于,所述聚醚多元醇為聚丙二醇800和聚丙二醇4000按質(zhì)量比1~3:1混合的混合物。
9.如權(quán)利要求1所述的一種耐高溫環(huán)氧樹脂組合物,其特征在于,所述助劑混合物的制備方法為:脫模劑int-1890m、硅烷偶聯(lián)劑kh-560和脫泡劑byk-560按質(zhì)量比1~3:1~3:1~3混合得到。
10.一種如權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的耐高溫環(huán)氧樹脂組合物的制備方法,其特征在于,包括以下步驟: