[发明专利]纳米丁腈橡胶改性海因环氧树脂及其生产方法

说明书

技术领域

本发明属于化工领域，具体涉及一种改性环氧树脂及其生产方法，尤指一种纳米丁腈橡胶改性海因环氧树脂及其生产方法。

背景技术

环氧树脂(以下简称EP)是指分子中含有两个及两个以上环氧基团的有机高分子化合物，其结构是以分子链中含有活泼环氧基团为特征。这使得它们可与多种类型的固化剂发生交联反应而形成不溶、不熔的具有三向网状结构的高聚物，并由此特征成为现在一些新型材料中应用最广泛的树脂体系。通用EP作为热固性树脂由于强度高、耐腐蚀、抗老化、重量轻、易加工等一系列的物理与化学性能，越来越广泛应用于胶类基料，密封绝缘、交通工具、建筑结构、纤维复合、军工航空等各个领域，是现在工业重要的材料之一。同时，普通通用EP自身却有很大的缺陷，主要表现在高度交联后虽然具有很高的刚性，但固化后韧性低脆性大，低温下脆性更大，同时其冲击强度、疲劳性能、耐热性能也都存在一些弊端。例如应用电子电工的浇铸物脱模后产品开裂而报废；国家级水库大坝由于受地壳运动和热胀冷缩等影响体表会产生裂缝，用EP浇铸修复后，由于韧性差使用寿命仅2～3年时间，造成了国家人力、财力的极大浪费。由于通用EP存在的这些弊端，因此在许多应用领域受到极大限制。为了满足当前各个工业及高新技术对材料更严格、苛刻的要求，必须解决EP上述缺陷。对通用EP进行增韧增强改性提高其综合性能指标，是当今环氧行业的一个重要课题。目前，国内外增韧有很多种方式，在试制任务书中提到，初期采用长分子链的酯化物增韧，虽然它可以降低收缩应力及初期不开裂，但因为这些长分子链酯化物游离于固化的环氧树脂分子之间并未产生交联作用。随着时间的推移会产生由内朝外的迁移现象，最后导致脆化开裂而失效。中期也有采用树脂掺混，橡胶掺混的手段对EP进行增韧改性，也因为诸多原因效果不是很明显，且工艺复杂、质量不稳定甚至价格昂贵等因素而阻碍其发展。当前采用较多的增韧方法有：海岛结构增韧EP的方法、互穿网络增韧EP的方法、用纳米无机粒子增韧EP的方法、活性橡胶如聚硫橡胶、端羧基丁腈或端羟基丁腈橡胶增韧EP的方法等。这些方法中有些停留在实验室阶段(如：互穿网络增韧EP的方法)，有些虽然增韧效果不错，但是又牺牲了EP的一些好的性能特征(如：加入海岛结构的增韧后，耐冲击增韧的效果明显提高，却降低了热变形温度而使之失去了竞争力，又如加入活性橡胶如聚硫橡胶掺混增韧的EP确实效果明显，但还是使热变形温度下降，且价格昂贵，端羧基丁腈或端羟基丁腈橡胶价格在几百元每公斤到几千元每公斤这样的价位上)，一般产品很难采用。纳米无机粒子增韧EP是最近的研究热点，但从现在文献来看大多停留在试验阶段，究其原因是纳米无机粒子和海因环氧树脂的相容性不好，采用的如插层技术方案过于复杂，资金投入大且质量稳定性差。

发明内容

针对市场需求和已有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种具有高刚性、高韧性、高耐温性、高腐蚀性、高耐候性、高绝缘性特别是克服了双酚A型环氧树脂改性后粘度高使应用领域受到一定限制的弊端的纳米丁腈橡胶改性海因环氧树脂。该纳米丁腈橡胶改性海因环氧树脂拓宽了应用领域，方便了施工，同时还会使其它性能大幅提高。

本发明还提供该纳米丁腈橡胶改性海因环氧树脂的生产方法。

本发明的目的是通过以下方式实现的：

一种纳米丁腈橡胶改性环氧树脂，该改性环氧树脂按照重量百分比包括以下组份：纳米丁腈橡胶8-15％、海因环氧树脂72-78％、分散剂3-4％、偶联剂(又称表面处理剂)3-4％、促进剂3-4％、消泡剂1-2％、流平剂1-2％。上述各组分重量之和为100％。

优选纳米丁腈橡胶改性环氧树脂按照重量百分比包括以下组份：纳米丁腈橡胶10-15％、海因环氧树脂72-76％、分散剂3-4％、偶联剂(又称表面处理剂)3-4％、促进剂3-4％、消泡剂1-2％、流平剂1-2％。上述各组分重量之和为100％。

最优选纳米丁腈橡胶改性环氧树脂按照重量百分比包括以下组份：纳米丁腈橡胶12％、环氧树脂75％、分散剂3％、偶联剂(又称表面处理剂)3％、促进剂3％、消泡剂2％、流平剂2％。

本发明采用的海因环氧树脂优选为海因环氧树脂MHR070或海因环氧树脂MHR-154。

纳米材料(又称超细微粒，超细粉末)是处于原子蔟和客观物体交界过渡区域的一种典型系统，其结构既不同于体块材料，也不同于单个原子，其特殊的结构使它具有表面效应、体积效应、量子隧道效应等等，拥有一系列新颖的物理和化学特性，本发明采用的纳米丁腈橡胶(纳米材料)优选纳米丁腈橡胶VP-401。