[发明专利]一种碳晶粉改性环氧树脂复合材料及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子复合材料领域，具体涉及一种碳晶粉改性环氧树脂复合材料及其制作方法。

背景技术

环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上活泼环氧基团的有机化合物，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。具有优良的电绝缘、机械、粘接、耐化学腐蚀性能及良好的物理、化学性能，广泛用做层压料、粘结剂、涂料等，在轮船、汽车、航空航天等领域越来越受到重视。

目前，环氧树脂被作为复合材料的基体，表现出很多问题，如硬度低、绝缘性差、受热软化、易分层、传质传热困难、气味大等缺点，需要改进环氧树脂的制备工艺。

发明内容

本发明的目的就是提供一种碳晶粉改性环氧树脂复合材料及其制作方法，以克服现有技术的不足。

本发明的目的是这样实现的：

一种碳晶粉改性环氧树脂复合材料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：双酚F环氧树脂46-54、碳晶粉2-3、麦草浆4-7、环氧大豆油3-5、聚乙烯醇3.4-5.8、辛基酚聚氧乙烯醚6-9、马来酸酐7-10、油酸4-8、邻苯二甲酸聚酯5-7、蔗糖脂肪酸酯8-11、三乙醇胺5-7、3-氨基丙基三乙氧基硅烷1.2-2.6、四盐基铬酸锌0.6-1.1、硬脂酸钡0.5-0.9、助剂3-5。

所述的助剂由下列重量份原料制成：邻羟基二苯甲酮2-4、硫酸锌1-2、硼酸锌1.3-2.5、樟脑0.7-1.2、纳米氧化铝1-3、玻璃微珠2-3、对苯二甲酸二乙酯10-14、阿拉伯胶1.2-3.7、聚乙二醇单甲醚13-17、正丁醇7-9、聚乙烯醇4-6、适量水，其制备方法为：将聚乙烯醇、阿拉伯胶放入热水中搅拌至完全溶解，放入樟脑、纳米氧化铝、玻璃微珠研磨30-40分钟，喷雾干燥加入硫酸锌、硼酸锌研磨10-20分钟超声波分散于聚乙二醇单甲醚中，再加入正丁醇、邻羟基二苯甲酮一起搅拌30-40分钟，升温至160-170℃，保温3-5小时，将反应产物降温至85-95℃，加入对苯二甲酸二乙酯搅拌1-2小时即得。

所述的一种碳晶粉改性环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）往麦草浆中加入碳晶粉、环氧大豆油、四盐基铬酸锌研磨30-40分钟，喷雾干燥，然后将其加入到双酚F环氧树脂中，超声处理20-40分钟；

（2）将油酸、辛基酚聚氧乙烯醚、马来酸酐搅拌混匀，加入聚乙烯醇、3-氨基丙基三乙氧基硅烷一起放入反应釜中，升温至170-180℃，保温搅拌4-6小时；

（3）将步骤（2）反应产物降温至75-98℃，加入步骤（1）反应物料、邻苯二甲酸聚酯、蔗糖脂肪酸酯搅拌30-40分钟，加入三乙醇胺及其他剩余成分搅拌10-15分钟，在75-85℃固化3-4小时即得。

本发明有以下有益效果：通过添加麦草浆和变温固化的方法制备碳晶粉改性环氧树脂复合材料，能有效地防止低密度填料的析出，解决复合材料的相分离问题、实现碳晶粉在基体中的均匀分散；利用本发明制得的产品具有耐腐蚀、硬度大、软化点高等优点。

具体实施方式

所述的一种碳晶粉改性环氧树脂复合材料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：双酚F环氧树脂48、碳晶粉2、麦草浆4、环氧大豆油5、聚乙烯醇3.8、辛基酚聚氧乙烯醚6、马来酸酐7、油酸4、邻苯二甲酸聚酯7、蔗糖脂肪酸酯11、三乙醇胺6、3-氨基丙基三乙氧基硅烷1.5、四盐基铬酸锌0.8、硬脂酸钡0.7、助剂4。

所述的助剂由下列重量份原料制成：邻羟基二苯甲酮2-4、硫酸锌1-2、硼酸锌1.3-2.5、樟脑0.7-1.2、纳米氧化铝1-3、玻璃微珠2-3、对苯二甲酸二乙酯10-14、阿拉伯胶1.2-3.7、聚乙二醇单甲醚13-17、正丁醇7-9、聚乙烯醇4-6、适量水，其制备方法为：将聚乙烯醇、阿拉伯胶放入热水中搅拌至完全溶解，放入樟脑、纳米氧化铝、玻璃微珠研磨30-40分钟，喷雾干燥加入硫酸锌、硼酸锌研磨10-20分钟超声波分散于聚乙二醇单甲醚中，再加入正丁醇、邻羟基二苯甲酮一起搅拌30-40分钟，升温至160-170℃，保温3-5小时，将反应产物降温至85-95℃，加入对苯二甲酸二乙酯搅拌1-2小时即得。

制作方法包括以下步骤：

（1）往麦草浆中加入碳晶粉、环氧大豆油、四盐基铬酸锌研磨30-40分钟，喷雾干燥，然后将其加入到双酚F环氧树脂中，超声处理20-40分钟；

（2）将油酸、辛基酚聚氧乙烯醚、马来酸酐搅拌混匀，加入聚乙烯醇、3-氨基丙基三乙氧基硅烷一起放入反应釜中，升温至170-180℃，保温搅拌4-6小时；