[发明专利]一种环氧模压复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种环氧模压复合材料及其制备方法，将活性环氧稀释剂与活性增稠剂搅拌混合后再与活性环氧稀释剂、潜伏性促进剂、固化剂、阻燃剂、内脱模剂混合制成环氧树脂糊，利用环氧树脂糊制备环氧片材，对环氧片材进行裁剪、叠加后，置于模具中进行热压；压制结束后，冷却至室温，脱模、磨边后，得到所述环氧模压复合材料。本发明全程低甚至无VOC排放，产品可挥发物仅为传统SMC制品的1/25，同时强度、电绝缘性能、阻燃性均得到了大幅提高，还解决了环氧树脂黏度大、不能增稠的核心技术问题；本发明所制的环氧片材可在常温下存储45天，其凝胶时间维持在160s(150℃)，不会发生明显变化或缩短，且其状态柔软、不沾手、易撕膜，便于切割。

技术领域

本发明涉及一种环氧模压复合材料及其制备方法，属于模压复合材料技术领域。

背景技术

环氧树脂作为重要的工业胶黏剂，在复合材料领域有着广泛的应用，尤其在层压复合材料即层压板的制备中，发挥重要作用。然而，在模压复合材料的制备中，环氧树脂多采用高能耗、低效率的环氧预浸料形式运用，因此，采用一种低能耗、高效率的环氧模塑料(SMC)为原料，制备环氧模压复合材料成为一种亟待开发和探索的成型技术和制备方法。

环氧树脂在A阶段呈现低粘、流动的状态，在此状态下，可以实现树脂对纤维(包括玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等)的良好浸润，而后在高温或室温的条件下，环氧树脂与固化剂发生交联作用，逐渐进入B阶段，在此阶段，环氧树脂仍具有一定的粘弹性，且可以在高温下重新恢复流动性，以实现塑型、填充等功能，而后，随着交联的进一步加深或功能基团的持续反应，环氧树脂完全固化，进入C阶段，成为热固性材料，在此状态下，树脂变得不融、不溶，可以作为材料使用。

然而，环氧树脂普遍黏度较大，在室温下很难实现自由流动，即环氧树脂高的黏度，使其对纤维的浸润变的异常困难，因此，通常采用升温等方法降低环氧树脂黏度，以促进其对纤维的浸润，待完全浸润后，降低温度，即可以得到环氧树脂基预浸料，当然，此方法可以得到相对均一的材料，可以实现对短纤维、连续纤维、单向纤维的浸润，然而其能耗、效率、设备和成本是其进一步发展和广泛应用的瓶颈。

为降低环氧树脂的黏度，湿法上胶是另一种理想的选择，如丙酮、乙二醇单甲醚、N，N-二甲基甲酰胺等惰性溶剂常被用作环氧的稀释剂，该种方法可以保证胶液的低黏度，同时对环氧树脂的浸润性和上胶效率有很大帮助，在溶剂挥发需要的高温环境中，环氧树脂交联进化至B阶段，然而，溶剂挥发不仅是一个高能耗的过程，同时，也是对资源的极大浪费，国内上胶机大部分配备集热式焚烧炉，即便可以回收部分热能，但对于资源的消耗和浪费无法避免，也会对产品成本产生一定影响。

传统模压复合材料，其树脂以不饱和聚酯树脂和环氧乙烯基树脂为主，往往以苯乙烯为活性溶剂，在偶氮类、过氧化物类等引发剂引发作用下，参与反应，但是由于其高挥发性，在产品制造及应用过程中，会有大量VOC释放，对环境、对人体造成损害，进一步，由于聚酯树脂和环氧乙烯基树脂对玻璃纤维的浸润性不够优异，容易在制品表面或内部形成微孔洞，对材料的电绝缘性能尤其是高湿度环境中的电绝缘性能，造成显著损害。

为解决以上问题，开发一种新型的成型方式，制备类SMC的环氧树脂基原材料，是模压材料的一个重要且重大的发展方向。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种环氧模压复合材料及其制备方法，具体技术方案如下：

一种环氧模压复合材料包括以下组分：

增强材料为环氧玻纤纱。

作为上述技术方案的改进，所述环氧树脂为双酚A环氧树脂、酚醛环氧树脂、双酚F环氧树脂、多官能度环氧树脂中的一种或多种。

其中，优选采用E51型环氧树脂与双酚F环氧树脂按照质量比3:1的比例混合。E51型环氧树脂属于双酚A型环氧树脂，双酚F环氧树脂选用标准型BPF树脂。