[发明专利]一种高Tg的轻质复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高Tg的轻质复合材料及其制备方法。本发明的高Tg的轻质复合材料由增强材料浸渍混合胶液后经热压固化制得，混合胶液包括：空心玻璃微球、环氧树脂A、环氧树脂B、增韧剂、固化剂、促进剂、溶剂、偶联剂、表面活性剂；所述环氧树脂A和环氧树脂B的Tg值分别为130‑140℃；所述环氧树脂B的Tg值为150‑160℃。本发明的复合材料具有轻质、环保型、高Tg等优点，且制备方法操作简便，效率高。

技术领域

本发明属于复合材料技术领域，特别是涉及一种高Tg的轻质复合材料及其制备方法。

背景技术

随着低碳生活、低碳经济、低碳社会的发展，材料轻量化尤其是复合材料轻量化成为当今社会炙手可热的研究方向。

消费电子轻量化的需求同样引领消费电子材料轻薄化发展，除降低材料厚度外(电子产品薄型化已发展多年，材料薄型化发展的空间已遇到瓶颈)，降低材料的密度也是可行的有效途径，传统热固性复合材料的密度约1.9g/cm³，近几年炙手可热的轻质高强复合材料，如专利号CN 106633655 A和专利号CN106739294 A得到的超低密度层压材料，虽然密度可以达到0.70g/cm³，但产品中引入了毒性溶剂，达不到环保要求，并且玻璃化转变温度Tg偏低(Tg值约120℃)，目前，随着环保要求越来越苛刻，并且市场对产品Tg要求越来越高，故急需开发出一款环保型、高Tg的轻质复合材料来当前解决的问题。

专利号CN 106633655 A，专利名称为：一种超低密度密度层压材料及其制备方法，公开了一种层压材料采用的是添加空心玻璃微球浸渍增强材料经热压而得，具体做法为：将空心玻璃微球、长链环氧、环氧树脂、固化剂、促进剂、溶剂配成混合胶液；将增强材料置于所述混合胶液中进行浸渍，然后进行烘烤，冷却后得到半固化片；将一片以上的所述半固化片进行叠配，将所述叠配好的半固化片置于两片不锈钢板之间进行热压成型；热压后的板材与不锈钢进行分离，得到轻质复合材料。然而，上述专利配方中使用的溶剂为N,N-二甲基甲酰胺(以下简称“DMF”)和丙酮，其中DMF溶剂毒性大，欧盟REACH法规中对DMF明确提出限量要求，故要对配方中的溶剂做进一步进行优化。此外，目前市场上对密度＜1g/cm³热固复合材料Tg要求越来越高。

因此，目前现有技术存在的问题有：

1、现有大部分复合材料会用DMF做溶剂，导致成品材料中DMF残留量超标，而根据欧盟REACH法规，产品DMF含量≤1000PPM；

2、目前市场上对密度＜1g/cm³热固型复合材料Tg要求越来越高。

综上，基于现有技术存在的缺陷，本发明开发了一种高Tg的轻质复合材料及其制备方法。该复合材料的制备未使用DMF等有毒溶剂，满足REACH法规要求；同时制得的复合材料Tg较高，满足Tg≥140℃的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高Tg的轻质复合材料及其制备方法。本发明的复合材料具有轻质、环保型、高Tg等优点，且制备方法操作简便，效率高。

为了达到上述的目的，本发明采取以下技术方案：

一种高Tg的轻质复合材料，所述高Tg的轻质复合材料由增强材料浸渍混合胶液后经热压固化制得，其中，所述混合胶液包括：

所述环氧树脂A的Tg值为130-140℃；

所述环氧树脂B的Tg值为150-160℃。

作为优选，所述的空心玻璃微球的粒径为10～120μm，密度为0.30～0.60g/cm³。

作为优选，所述环氧树脂A选自包括双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、酚醛环氧树脂、溴化环氧树脂、含磷环氧树脂中的一种或多种。