[发明专利]一种环氧树脂基纤维复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种环氧树脂基纤维复合材料及其制备方法，所述制备方法包括如下步骤：S1：将环氧树脂预热后与纤维混合，得到环氧树脂和纤维的第一复合体系；S2：将固化剂加入到所述第一复合体系中，得到固化剂、环氧树脂和纤维的第二复合体系；S3：将所述第二复合体系浇注至模具中，加热固化后得到所述环氧树脂基纤维复合材料。本发明提供的制备方法不使用溶剂，降低了生产成本，避免了环境污染；生产时间短、高效便捷，且环氧树脂和纤维的混合过程中不会产生气泡，易于控制，可实现连续化生产。

技术领域

本发明涉及材料领域，尤其涉及一种环氧树脂基纤维复合材料及其制备方法。

背景技术

在热固性树脂中，应用最广，用量最大的是三大通用型热固性树脂：环氧树脂、酚醛树脂、不饱和树脂。在这三类树脂中环氧树脂的类型最多，应用最为广泛。环氧树脂是一类具有线性结构的高分子化合物，这类树脂含有多个环氧基，是以脂肪族、脂环族或者芳香族链段为主链的高分子预聚物，其含有的活性基团易与各种固化剂发生交联反应生成具有一定内聚力的网状聚合物。环氧树脂对各种纤维有着优异的浸润粘接性，固化产物又有高的力学性能和抗酸、碱、多种化学品的性能，因此是复合材料中重要的组成部分。用环氧树脂制成的复合材料在化工防腐、电气/电子绝缘材料、文体用品、汽车工业、航天、航空及军事装备等领域获得广泛的应用。

目前，制备环氧树脂基纤维复合材料的采用方法是：将环氧树脂用溶剂稀释后与纤维进行混合粘结，在混合的过程中需要边加热边将溶剂蒸发。该方法存在以下问题：一、将全部溶剂挥发，需要较长的制备时间；二、加热挥发过程中容易产生气泡，影响产品性能；三、溶剂会污染环境，不环保；四、溶剂成本较高。因此，有必要提供一种改进的环氧树脂基纤维复合材料的制备方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种环氧树脂基纤维复合材料及其制备方法，工艺简单、节能、低污染、容易控制并且适合规模化生产。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种环氧树脂基纤维复合材料的制备方法，包括如下步骤：S1：将环氧树脂预热后与纤维混合，得到环氧树脂和纤维的第一复合体系；S2：将固化剂加入到所述第一复合体系中，得到固化剂、环氧树脂和纤维的第二复合体系；S3：将所述第二复合体系浇注至模具中，加热固化后得到所述环氧树脂基纤维复合材料。

优选地，所述步骤S1中，所述环氧树脂的预热温度为40℃-60℃。

优选地，所述步骤S1包括：将环氧树脂预热后与纤维混合，并搅拌至混合均匀，然后放入真空干燥箱内抽真空，得到环氧树脂和纤维的第一复合体系。

优选地，所述步骤S2包括：将所述固化剂加入所述第一复合体系，并搅拌至混合均匀，然后放入真空干燥箱内抽真空，得到固化剂、环氧树脂和纤维的第二复合体系。

优选地，所述固化剂与环氧树脂的质量比为1:5-1:3。

优选地，所述步骤S3包括：将所述第二复合体系浇注至加热到60℃-90℃的模具中，并将所述模具放入60℃-90℃干燥箱内，成型固化20min-60min，脱模后得到所述环氧树脂基短纤维复合材料。

优选地，所述固化剂为改性异佛尔酮二胺、乙二胺、间苯二胺或二乙胺基丙胺。

优选地，所述放入真空干燥箱内抽真空的步骤中，所述真空干燥箱的温度为30℃-40℃，抽真空的时间为3min-8min。

本发明为解决上述技术问题而采用的另一技术方案是提供一种环氧树脂基纤维复合材料，由上述方法制备得到。