[发明专利]一种快速拉挤用耐高温环氧树脂组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种环氧树脂组合物，尤其是耐热性好、满足拉挤成型工艺要求的环氧树脂组合物，本发明还涉及了该组合物的制备方法。 

背景技术

环氧树脂是一类包含有许多类型的重要热固性树脂品种，由于它具有较好的耐热性、力学性能及工艺性等优点，已经在许多领域得到广泛应用，目前是碳纤维复合材料最常用的基体树脂之一。

但是环氧树脂在固化后存在韧性不足的缺点，不能有效发挥碳纤维的性能，其碳纤维复合材料在承受载荷时往往由于环氧树脂的过早失效导致复合材料的破坏。为了适应高性能碳纤维复合材料对基体树脂的需求，环氧树脂的改性一直是相关领域的研究热点，兼具韧性、强度、耐热性和优良加工性能的环氧树脂一直是环氧树脂改性的发展方向。

为了满足拉挤成型工艺的要求，所需树脂基体还要具有反应速度快、粘度低、与纤维粘结性好、固化收缩率小等良好的工艺性能。然而，目前市场上用于拉挤成型工艺的环氧树脂一般粘度较大或者耐热性、韧性差，因此开发适于拉挤成型工艺用的耐高温环氧树脂组合物成为近年来的研究热点。

受限于拉挤成型工艺中模具长度尺寸，同时为了提高生产效率并且获得良好的经济效益，人们越来越希望该类耐高温环氧树脂组合物在满足拉挤工艺和性能要求的同时，能够提高其反应活性，尽可能地快速固化，满足工业化生产要求。

通过比较环氧树脂固化与凝胶温度的差值ΔT可以作为判断环氧树脂固化快慢的参数之一。ΔT值越小，表示材料在开始引发后达到完全固化所需要的时间越短，可以达到更快的拉挤速度，同时可以达到较高的固化度，从而提高其力学性能。

本发明涉及一种快速拉挤用耐高温环氧树脂组合物及其制备方法，该研究可满足民用行业日益迫切的需求。 

发明内容

本发明的目的是提供一种快速拉挤用耐高温环氧树脂组合物及其制备方法。

本发明所提供的快速拉挤用耐高温环氧树脂组合物是由下述成分制成：100质量份的环氧树脂，30-50质量份的胺类固化剂，0.5-5.0质量份的潜伏型固化剂，0.5-5.0质量份的具有环氧基团的小分子化合物和0.5-5.0质量份的无机填料。

其中所述环氧树脂选自：缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油胺类环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂、脂环类环氧树脂中的一种或几种。优选缩水甘油醚类环氧树脂和缩水甘油胺类环氧树脂的组合，两者的质量比为2:8-8:2，更优选双酚A型缩水甘油醚类环氧树脂和缩水甘油胺类环氧树脂的组合。

环氧树脂还可以为缩水甘油醚类环氧树脂和缩水甘油酯类环氧树脂的组合，两者的质量比为2:8-8:2，优选双酚A型缩水甘油醚类环氧树脂和缩水甘油酯类环氧树脂的组合。

胺类固化剂选自：脂肪族胺类化合物、脂环族胺类化合物、芳香族胺类化合物、聚酰胺中的一种或几种，优选自：乙二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、二甲基二氨基二环己基甲烷、三-（二甲胺基甲基）苯酚、间苯二胺、间苯二甲胺、间二甲苯二胺、二乙基甲苯二胺、二氨基二苯甲烷、二氨基二苯砜的一种或几种。

潜伏型固化剂选自：双氰胺、二苯酚、二碱基酸二酰肼、三氟化硼胺络盐、密胺、咪唑类中的一种或几种。

具有环氧基团的小分子化合物选自：环氧丙烷、环氧丙烷甲基醚、苯基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚、甲酚缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、丁二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、己二醇二缩水甘油醚、间苯二酚二缩水甘油醚、三甲醇基丙烷三缩水甘油醚的一种或几种。

无机填料选自：活性碳酸钙、氢氧化铝、氧化铝、硅胶粉、高岭土、膨润土、纳米氧化钛、滑石粉的一种或几种。

本发明所提供的快速拉挤用耐高温环氧树脂组合物的制备方法，采用热熔法进行制备，具体制备方法如下：将环氧树脂在100-200℃加热搅拌至形成透明溶液，然后将透明溶液冷却到50-100℃，接着在所述透明溶液中加入胺类固化剂、潜伏型固化剂、小分子化合物和无机填料，搅拌溶解得到所述的环氧树脂组合物。

本发明所提供的快速拉挤用耐高温环氧树脂组合物的制备方法，采用热熔法进行制备，具体制备方法如下：将缩水甘油醚类环氧树脂和缩水甘油酯类环氧树脂混合，在100-200℃加热搅拌至形成透明溶液，然后将透明溶液冷却到50-100℃，接着在所述透明溶液中加入胺类固化剂（预先加热共混）、潜伏型固化剂、小分子化合物和无机填料，搅拌溶解得到所述的环氧树脂组合物。

本发明具有以下有益效果：