[发明专利]一种水性环氧多孔树脂复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明属于复合材料领域，公开了一种水性环氧多孔树脂复合材料及其制备方法和应用。该材料由A、B、C三组分组成，其中A组分包括70～100wt％液态环氧树脂，30～0wt％无机填料1，B组分包括40～90wt％自乳化酰胺缩胺类席夫碱复合物，10～50wt％酰胺化憎水性多胺复合物，0～10wt％长链羧酸，还包括无机填料2，C组分包括40～70wt％无机填料3，30～60wt％碱性水，0～1wt％助剂。本发明的水性环氧多孔树脂复合材料具有较高强度和优异的通孔性，孔径较小，在压力注浆成型多孔模具、透水材料、压滤材料、空气净化材料或大体积灌浆加固修补领域中具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于复合材料领域，特别涉及一种水性环氧多孔树脂复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

有机聚合物多孔树脂成型材料具有优异的孔性质、较大的比表面积、稳定性好、重量轻以及易于功能化等诸多优点，应用涉及建筑、航空航天、原子能、医学、环保、冶金、机械、电化学和石油化工等行业，可用于吸附、分离、过滤、布气、消音、吸振、包装、屏蔽、隔热、热交换、生物移植、电化学过程、传感、有机光电和多相催化等诸多场合。有机聚合物多孔树脂成型材料研究应用最为广泛的是开孔(或通孔)型多孔材料，其气体相与聚合物相各自呈连续分布。

环氧树脂基复合材料是目前研究和应用最为广泛的材料之一，环氧树脂基多孔复合材料的低密度、高比强度等优点使其在功能结构材料、复合材料、选择吸附材料、催化运载材料、医用材料等领域有着广阔的发展空间。制备有机聚合物多孔材料的最主要的成孔方法之一是液相成孔法，水是最环保的液相成孔剂。多胺特别是脂肪族或脂环族多胺是常用的环氧固化剂，在无水情况下其与环氧树脂固化后的复合材料强度高，但没有相互贯通的孔隙；这些固化剂易溶于水而不能与水混合在一起作为环氧固化剂使用。目前制备水性环氧树脂基复合材料最主要的方法是分别制备水性化环氧树脂组分和制备水性化环氧固化剂组分再混合固化而得到固结体，但制备的水性化环氧树脂组分工艺过程复杂，并且制得的水性化环氧树脂组分与固化剂组分混合固化后固结体强度不高，固结体通常呈闭孔结构或半开闭孔状态。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种具有较高强度和高孔隙率的水性环氧多孔树脂复合材料，该水性环氧多孔树脂复合材料以酰胺缩胺类席夫碱复合物和酰胺化憎水性多胺复合物为自乳化复合固化剂。

本发明另一目的在于提供上述水性环氧多孔树脂复合材料的制备方法。

本发明再一目的在于提供上述水性环氧多孔树脂复合材料在压力注浆成型多孔模具、透水材料、压滤材料、空气净化材料、大体积灌浆加固修补工程等领域中的应用。

本发明的目的通过下述方案实现：

一种水性环氧多孔树脂复合材料，其主要由以下A、B、C三组分组成：

其中，A组分包括以下质量分数的组分：

液态环氧树脂 70～100wt％，

无机填料1 0～30wt％，

两者的质量分数之和为100％；

B组分包括以下质量分数的组分：

自乳化酰胺缩胺类席夫碱复合物40～90wt％，

酰胺化憎水性多胺复合物10～50wt％，

长链羧酸0～10wt％,

三者的质量分数共计100wt％；