[发明专利]一种囊泡型高性能环氧树脂复合材料

说明书

本发明提供了一种具有纳米囊泡结构的高强高韧环氧复合材料，它是由下述重量配比的原料制备而成的：环氧树脂20份、固化剂8份、BXLS嵌段共聚物0.5～2份。所述BXLS嵌段共聚物中BX‑OH与PCL、PS的分子量之比为1：2.9：10.3。实验结果表明，本发明通过控制BXLS嵌段共聚物中BX‑OH、PCL与PS的分子量，制备出了BXLS//环氧树脂复合材料，使得BXLS嵌段共聚物在环氧树脂中形成了纳米囊泡囊泡结构，并在BXLS嵌段共聚物添加量极低的情况下实现了材料韧性的显著增加并且还具有更优异的力学强度，极大的拓宽了环氧树脂的应用领域。

技术领域

本发明属于高分子复合材料领域，具体涉及一种囊泡型高性能环氧树脂复合材料。

背景技术

环氧树脂(EP)是一种优良的高强度热固性树脂，是应用非常广泛的基体材料。EP分子上带有两个或两个以上环氧基团，能与胺类、酸酐类、聚酰胺类物质交联固化，形成高度交联的空间三维网状结构，其固化物具有耐磨性好、耐热性优异、化学稳定性良好、电绝缘性优良、强度高、收缩率低、易加工成型、耐化学试剂、对基材具有良好的黏附性能和价格低廉等优点，作为电子涂装、涂料、电气材料、浇注封装材料、胶黏剂、密封胶的基体树脂，被广泛应用在航空航天、汽车、造船、建筑、铁路交通等国民经济的各个领域。但是EP固化后形成的固化物交联密度高，呈空间三维网状结构，分子链间不易滑动，内应力大，从而导致固化物硬脆、易开裂、耐冲击性和抗剥离性差，在实际应用中难以满足使用要求，使其应用受到一定限制，这些缺点都是EP固化物韧性不足造成的。

当前，对环氧树脂的增韧改性途径主要有橡胶弹性体增韧、树脂合金化增韧、热致液晶聚合物增韧、树枝形分子增韧、纳米粒子增韧以及在交联网络中引入柔性链段增韧等方法。随着纳米技术研究的不断深入，通过引入少量纳米结构单元(如纳米粒子、纳米线、纳米管、纳米片层等)而制备出的环氧树脂基纳米复合材料可大大提高树脂固化物的抗冲击性能，而其他物理性能很少受到影响，因而纳米增韧改性环氧树脂非常具有应用前景。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种具有纳米囊泡结构的高强高韧环氧复合材料，它是由下述重量配比的原料制备而成的：

环氧树脂20份、固化剂8份、BXLS嵌段共聚物0.5～2份。

进一步地，它是由下述重量配比的原料制备而成的：

环氧树脂20份、固化剂8份、BXLS嵌段共聚物0.5～1.5份。

进一步地，它是由下述重量配比的原料制备而成的：

环氧树脂20份、固化剂8份、BXLS嵌段共聚物0.5～1份。

进一步地，它是由下述重量配比的原料制备而成的：

环氧树脂20份、固化剂8份、BXLS嵌段共聚物0.5份。

进一步地，所述BXLS嵌段共聚物中BX-OH与PCL、PS的分子量之比为1：2.9：10.3。

进一步地，所述BX-OH为单羟基封端的聚二甲基硅氧烷。

进一步地，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂。

进一步地，所述双酚A型环氧树脂选自E-51、E-44。

进一步地，所述固化剂选自3,3′-二氯-4,4′-二氨基二苯基甲烷、4,4′-二氨基二苯基砜、二氨基二苯甲烷。

进一步地，它是由下述方法制备而成：

(1)BXLS嵌段共聚物的制备：由BX-OH引发ε-己内酯开环聚合后，用原子转移自由基聚合方法合成BXLS嵌段共聚物即可；

(2)按重量配比称取环氧树脂以及BXLS嵌段共聚物，混匀后加入固化剂后再次混匀，真空除泡、固化即可。