本发明涉及树脂制备工艺的技术领域，尤其涉及一种耐紫外线环氧树脂及其制备方法。
背景技术：
环氧树脂是指分子中含有两个以上环氧基团的一类聚合物的总称。它是环氧氯丙烷与双酚A或多元醇的缩聚产物。由于环氧基的化学活性，可用多种含有活泼氢的化合物使其开环，固化交联生成网状结构，因此它是一种热固性树脂。双酚A型环氧树脂不仅产量最大，品种最全，而且新的改性品种仍在不断增加，质量正在不断提高。
中国专利申请文献“环氧树脂及其制备方法(申请公布号：CN103665767A)”公开的环氧树脂，包括如下重量份计的原料：环氧乙烷15-30份、双酚A 1-5份、二环氧丙烷乙基醚1-5份、乙烯树脂2-6份、填料1-10份、脂肪胺固化剂1-5份、氢氧化钠10-15份，通过添加乙烯树脂、二环氧丙烷乙基醚、氧化铝等提高了所得环氧树脂的剥离强度、粘结力，抗冲击强度，稀释剂的添加使得制备过程中流体的粘性降低，冷却脱模时产品表面平整，不易有气泡。但是该环氧树脂的耐紫外线性能却无法满足实际使用时的需求。
技术实现要素：
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种耐紫外线环氧树脂及其制备方法，以解决在中国专利申请文献“环氧树脂及其制备方法(申请公布号：CN103665767A)”公开的环氧树脂耐紫外线性能不足的问题。
本发明提出的一种耐紫外线环氧树脂，包括以下原料：环氧树脂、聚丙烯酸酯乳液、偏氟乙烯六氟丙烯橡胶、氟橡胶、高密度聚乙烯、聚碳酸酯、二苯甲烷双马来酰亚胺、苯并三唑、纳米氮化硼、硅藻土、超细碳酸钙、高岭土、聚乙烯吡咯烷酮、六偏硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、二乙基次膦酸铝、苯并三氮唑、正硅酸乙酯、纳米微晶纤维素、硬脂酸锌、氯化石蜡、三聚磷酸铝、纳米硫酸钡、纳米硼酸锌、蛭石、硅烷偶联剂KH-570、耐紫外线改性助剂；
所述纳米硼酸锌、蛭石、硅烷偶联剂KH-570、耐紫外线改性助剂的重量比为(3-5)：(4-9)：(1-3)：(12-16)。
进一步的，所述纳米硼酸锌、蛭石、硅烷偶联剂KH-570、耐紫外线改性助剂的重量比为4：6.5：2：14。
进一步的，以重量份为单位，包括以下原料：环氧树脂80-120份、聚丙烯酸酯乳液15-35份、偏氟乙烯六氟丙烯橡胶8-16份、氟橡胶4-9份、高密度聚乙烯3-6份、聚碳酸酯2-5份、二苯甲烷双马来酰亚胺1-5份、苯并三唑3-6份、纳米氮化硼2-6份、硅藻土1-5份、超细碳酸钙4-8份、高岭土3-6份、聚乙烯吡咯烷酮2-5份、六偏硫酸钠1-5份、十二烷基苯磺酸钠4-8份、二乙基次膦酸铝3-9份、苯并三氮唑2-5份、正硅酸乙酯1-5份、纳米微晶纤维素4-8份、硬脂酸锌3-6份、氯化石蜡2-5份、三聚磷酸铝1-6份、纳米硫酸钡3-6份、纳米硼酸锌3-5份、蛭石4-9份、硅烷偶联剂KH-570 1-3份、耐紫外线改性助剂12-16份。
进一步的，所述耐紫外线改性助剂的原料按重量份包括：聚乙烯树脂10-20份、甲基丙烯酸甲酯4-8份、丙烯酸丁酯3-6份、聚偏氟乙烯2-5份、过氧化苯甲酰3-6份、聚乙烯醇2-5份、三聚氯氰1-5份、丙酮3-6份、2，4-二羟基-二苯甲酮2-6份、凹凸棒石黏土1-4份、对氨基苯磺酸3-6份。
进一步的，所述耐紫外线改性助剂按如下工艺进行制备：将聚乙烯树脂、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、聚偏氟乙烯和过氧化苯甲酰混合均匀，于常温超声分散25-45min，然后加入聚乙烯醇混合均匀，于850-1050r/min转速搅拌10-20min，升温至70-90℃，保温10-20min，冷却至室温得到物料a；将三聚氯氰和丙酮混合均匀，于冰浴中搅拌分散20-40min，然后加入2，4-二羟基-二苯甲酮混合均匀，调节pH值为5.0-6.0，然后升温至40-50℃，接着加入凹凸棒石黏土、对氨基苯磺酸和物料a混合均匀，调节pH值为6.0-7.0，静置沉淀，抽滤干燥，冷却至室温得到耐紫外线改性助剂。
本发明还提供一种耐紫外线环氧树脂的制备方法，包括如下步骤：
S1、将环氧树脂、聚丙烯酸酯乳液、偏氟乙烯六氟丙烯橡胶、氟橡胶、高密度聚乙烯、聚碳酸酯混合均匀，于850-1050r/min转速搅拌10-30min，升温至80-90℃，保温20-40min，然后加入二苯甲烷双马来酰亚胺、苯并三唑、纳米氮化硼、硅藻土、超细碳酸钙、高岭土、聚乙烯吡咯烷酮、六偏硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、二乙基次膦酸铝、苯并三氮唑、正硅酸乙酯、纳米微晶纤维素、硬脂酸锌、氯化石蜡、三聚磷酸铝、纳米硫酸钡混合均匀，球磨后冷却至室温得到基料；
S2、将纳米硼酸锌、蛭石、耐紫外线改性助剂混合均匀，升温至60-80℃，保温10-20min，然后加入硅烷偶联剂KH-570混合均匀，继续升温至110-120℃，保温5-15min，冷却至室温得到改性料；
S3、将基料升温至90-110℃，保温15-35min，接着加入改性料混合均匀，降温至80-90℃，保温20-30min，接着于1350-1550r/min转速搅拌1-2h，冷却至室温得到耐紫外线环氧树脂。
本发明具有以下有益效果：
(1)由实施例1-3和对比例6的数据可见，施用实施例1-3耐紫外线环氧树脂的耐紫外线性能显著提高；同时由实施例1-3的数据可见，实施例1为最优实施例。
(2)由实施例1和对比例1-5的数据可见，纳米硼酸锌、蛭石、硅烷偶联剂KH-570、耐紫外线改性助剂同时添加在制备耐紫外线环氧树脂中起到了协同作用，显著提高了耐紫外线环氧树脂的耐紫外线性能，这可能是：纳米硼酸锌、蛭石、硅烷偶联剂KH-570、耐紫外线改性助剂作为改性体系运用到环氧树脂的制备中，利用了硅烷偶联剂KH-570的接枝改性作用，实现了纳米硼酸锌、蛭石和耐紫外线改性助剂表面的羟基与环氧树脂的基料实现接枝，赋予了环氧树脂优异的耐紫外线性能，同时利用了耐紫外线改性助剂的耐紫外线增强作用，其中耐紫外线改性助剂通过将聚乙烯树脂、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、聚偏氟乙烯和过氧化苯甲酰混合均匀，于常温超声分散，然后加入聚乙烯醇混合均匀，搅拌，升温，保温，冷却至室温得到物料a；将三聚氯氰和丙酮混合均匀，于冰浴中搅拌分散，然后加入2，4-二羟基-二苯甲酮混合均匀，调节pH，然后升温，接着加入凹凸棒石黏土、对氨基苯磺酸和物料a混合均匀，调节pH，静置沉淀，抽滤干燥，冷却至室温得到耐紫外线改性助剂，运用到本发明环氧树脂的制备中，在硅烷偶联剂KH-570的作用下，实现了与环氧树脂的主料进行接枝结合，有效提高了环氧树脂的耐紫外线性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做出详细说明，应当了解，实施例只用于说明本发明，而不是用于对本发明进行限定，任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发明的保护范围内。
在实施例中，所述耐紫外线环氧树脂，以重量份为单位，包括以下原料：环氧树脂80-120份、聚丙烯酸酯乳液15-35份、偏氟乙烯六氟丙烯橡胶8-16份、氟橡胶4-9份、高密度聚乙烯3-6份、聚碳酸酯2-5份、二苯甲烷双马来酰亚胺1-5份、苯并三唑3-6份、纳米氮化硼2-6份、硅藻土1-5份、超细碳酸钙4-8份、高岭土3-6份、聚乙烯吡咯烷酮2-5份、六偏硫酸钠1-5份、十二烷基苯磺酸钠4-8份、二乙基次膦酸铝3-9份、苯并三氮唑2-5份、正硅酸乙酯1-5份、纳米微晶纤维素4-8份、硬脂酸锌3-6份、氯化石蜡2-5份、三聚磷酸铝1-6份、纳米硫酸钡3-6份、纳米硼酸锌3-5份、蛭石4-9份、硅烷偶联剂KH-570 1-3份、耐紫外线改性助剂12-16份。
所述耐紫外线改性助剂按如下工艺进行制备：按重量份将10-20份聚乙烯树脂、4-8份甲基丙烯酸甲酯、3-6份丙烯酸丁酯、2-5份聚偏氟乙烯和3-6份过氧化苯甲酰混合均匀，于常温超声分散25-45min，然后加入2-5份聚乙烯醇混合均匀，于850-1050r/min转速搅拌10-20min，升温至70-90℃，保温10-20min，冷却至室温得到物料a；将1-5份三聚氯氰和3-6份丙酮混合均匀，于冰浴中搅拌分散20-40min，然后加入2-6份2，4-二羟基-二苯甲酮混合均匀，调节pH值为5.0-6.0，然后升温至40-50℃，接着加入1-4份凹凸棒石黏土、3-6份对氨基苯磺酸和物料a混合均匀，调节pH值为6.0-7.0，静置沉淀，抽滤干燥，冷却至室温得到耐紫外线改性助剂。
所述耐紫外线环氧树脂的制备方法，包括以下步骤：
S1、将环氧树脂、聚丙烯酸酯乳液、偏氟乙烯六氟丙烯橡胶、氟橡胶、高密度聚乙烯、聚碳酸酯混合均匀，于850-1050r/min转速搅拌10-30min，升温至80-90℃，保温20-40min，然后加入二苯甲烷双马来酰亚胺、苯并三唑、纳米氮化硼、硅藻土、超细碳酸钙、高岭土、聚乙烯吡咯烷酮、六偏硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、二乙基次膦酸铝、苯并三氮唑、正硅酸乙酯、纳米微晶纤维素、硬脂酸锌、氯化石蜡、三聚磷酸铝、纳米硫酸钡混合均匀，球磨后冷却至室温得到基料；
S2、将纳米硼酸锌、蛭石、耐紫外线改性助剂混合均匀，升温至60-80℃，保温10-20min，然后加入硅烷偶联剂KH-570混合均匀，继续升温至110-120℃，保温5-15min，冷却至室温得到改性料；
S3、将基料升温至90-110℃，保温15-35min，接着加入改性料混合均匀，降温至80-90℃，保温20-30min，接着于1350-1550r/min转速搅拌1-2h，冷却至室温得到耐紫外线环氧树脂。
下面通过更具体实施例对本发明进行说明。
实施例1
一种耐紫外线环氧树脂，以重量份为单位，包括以下原料：环氧树脂100份、聚丙烯酸酯乳液25份、偏氟乙烯六氟丙烯橡胶12份、氟橡胶6.5份、高密度聚乙烯4.5份、聚碳酸酯3.5份、二苯甲烷双马来酰亚胺3份、苯并三唑4.5份、纳米氮化硼4份、硅藻土3份、超细碳酸钙6份、高岭土4.5份、聚乙烯吡咯烷酮3.5份、六偏硫酸钠3份、十二烷基苯磺酸钠6份、二乙基次膦酸铝6份、苯并三氮唑3.5份、正硅酸乙酯3份、纳米微晶纤维素6份、硬脂酸锌4.5份、氯化石蜡3.5份、三聚磷酸铝3.5份、纳米硫酸钡4.5份、纳米硼酸锌4份、蛭石6.5份、硅烷偶联剂KH-570 2份、耐紫外线改性助剂14份。
所述耐紫外线改性助剂按如下工艺进行制备：按重量份将15份聚乙烯树脂、6份甲基丙烯酸甲酯、4.5份丙烯酸丁酯、3.5份聚偏氟乙烯和4.5份过氧化苯甲酰混合均匀，于常温超声分散35min，然后加入3.5份聚乙烯醇混合均匀，于950r/min转速搅拌15min，升温至80℃，保温15min，冷却至室温得到物料a；将3份三聚氯氰和4.5份丙酮混合均匀，于冰浴中搅拌分散30min，然后加入4份2，4-二羟基-二苯甲酮混合均匀，调节pH值为5.5，然后升温至45℃，接着加入2.5份凹凸棒石黏土、4.5份对氨基苯磺酸和物料a混合均匀，调节pH值为6.5，静置沉淀，抽滤干燥，冷却至室温得到耐紫外线改性助剂。
所述耐紫外线环氧树脂的制备方法，包括以下步骤：
S1、将环氧树脂、聚丙烯酸酯乳液、偏氟乙烯六氟丙烯橡胶、氟橡胶、高密度聚乙烯、聚碳酸酯混合均匀，于950r/min转速搅拌20min，升温至85℃，保温30min，然后加入二苯甲烷双马来酰亚胺、苯并三唑、纳米氮化硼、硅藻土、超细碳酸钙、高岭土、聚乙烯吡咯烷酮、六偏硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、二乙基次膦酸铝、苯并三氮唑、正硅酸乙酯、纳米微晶纤维素、硬脂酸锌、氯化石蜡、三聚磷酸铝、纳米硫酸钡混合均匀，球磨后冷却至室温得到基料；
S2、将纳米硼酸锌、蛭石、耐紫外线改性助剂混合均匀，升温至70℃，保温15min，然后加入硅烷偶联剂KH-570混合均匀，继续升温至115℃，保温10min，冷却至室温得到改性料；
S3、将基料升温至100℃，保温25min，接着加入改性料混合均匀，降温至85℃，保温25min，接着于1450r/min转速搅拌1.5h，冷却至室温得到耐紫外线环氧树脂。
实施例2
一种耐紫外线环氧树脂，以重量份为单位，包括以下原料：环氧树脂80份、聚丙烯酸酯乳液35份、偏氟乙烯六氟丙烯橡胶8份、氟橡胶9份、高密度聚乙烯3份、聚碳酸酯5份、二苯甲烷双马来酰亚胺1份、苯并三唑6份、纳米氮化硼2份、硅藻土5份、超细碳酸钙4份、高岭土6份、聚乙烯吡咯烷酮2份、六偏硫酸钠5份、十二烷基苯磺酸钠4份、二乙基次膦酸铝9份、苯并三氮唑2份、正硅酸乙酯5份、纳米微晶纤维素4份、硬脂酸锌6份、氯化石蜡2份、三聚磷酸铝6份、纳米硫酸钡3份、纳米硼酸锌5份、蛭石4份、硅烷偶联剂KH-570 3份、耐紫外线改性助剂12份。
所述耐紫外线改性助剂按如下工艺进行制备：按重量份将10份聚乙烯树脂、8份甲基丙烯酸甲酯、3份丙烯酸丁酯、5份聚偏氟乙烯和3份过氧化苯甲酰混合均匀，于常温超声分散45min，然后加入2份聚乙烯醇混合均匀，于1050r/min转速搅拌10min，升温至90℃，保温10min，冷却至室温得到物料a；将5份三聚氯氰和3份丙酮混合均匀，于冰浴中搅拌分散40min，然后加入2份2，4-二羟基-二苯甲酮混合均匀，调节pH值为6.0，然后升温至40℃，接着加入4份凹凸棒石黏土、3份对氨基苯磺酸和物料a混合均匀，调节pH值为7.0，静置沉淀，抽滤干燥，冷却至室温得到耐紫外线改性助剂。
所述耐紫外线环氧树脂的制备方法，包括以下步骤：
S1、将环氧树脂、聚丙烯酸酯乳液、偏氟乙烯六氟丙烯橡胶、氟橡胶、高密度聚乙烯、聚碳酸酯混合均匀，于850r/min转速搅拌30min，升温至80℃，保温40min，然后加入二苯甲烷双马来酰亚胺、苯并三唑、纳米氮化硼、硅藻土、超细碳酸钙、高岭土、聚乙烯吡咯烷酮、六偏硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、二乙基次膦酸铝、苯并三氮唑、正硅酸乙酯、纳米微晶纤维素、硬脂酸锌、氯化石蜡、三聚磷酸铝、纳米硫酸钡混合均匀，球磨后冷却至室温得到基料；
S2、将纳米硼酸锌、蛭石、耐紫外线改性助剂混合均匀，升温至60℃，保温20min，然后加入硅烷偶联剂KH-570混合均匀，继续升温至110℃，保温15min，冷却至室温得到改性料；
S3、将基料升温至90℃，保温35min，接着加入改性料混合均匀，降温至80℃，保温30min，接着于1350r/min转速搅拌2h，冷却至室温得到耐紫外线环氧树脂。
实施例3
一种耐紫外线环氧树脂，以重量份为单位，包括以下原料：环氧树脂120份、聚丙烯酸酯乳液15份、偏氟乙烯六氟丙烯橡胶16份、氟橡胶4份、高密度聚乙烯6份、聚碳酸酯2份、二苯甲烷双马来酰亚胺5份、苯并三唑3份、纳米氮化硼6份、硅藻土1份、超细碳酸钙8份、高岭土3份、聚乙烯吡咯烷酮5份、六偏硫酸钠1份、十二烷基苯磺酸钠8份、二乙基次膦酸铝3份、苯并三氮唑5份、正硅酸乙酯1份、纳米微晶纤维素8份、硬脂酸锌3份、氯化石蜡5份、三聚磷酸铝1份、纳米硫酸钡6份、纳米硼酸锌3份、蛭石9份、硅烷偶联剂KH-570 1份、耐紫外线改性助剂16份。
所述耐紫外线改性助剂按如下工艺进行制备：按重量份将20份聚乙烯树脂、4份甲基丙烯酸甲酯、6份丙烯酸丁酯、2份聚偏氟乙烯和6份过氧化苯甲酰混合均匀，于常温超声分散25min，然后加入5份聚乙烯醇混合均匀，于850r/min转速搅拌20min，升温至70℃，保温20min，冷却至室温得到物料a；将1份三聚氯氰和6份丙酮混合均匀，于冰浴中搅拌分散20min，然后加入6份2，4-二羟基-二苯甲酮混合均匀，调节pH值为5.0，然后升温至50℃，接着加入1份凹凸棒石黏土、6份对氨基苯磺酸和物料a混合均匀，调节pH值为6.0，静置沉淀，抽滤干燥，冷却至室温得到耐紫外线改性助剂。
所述耐紫外线环氧树脂的制备方法，包括以下步骤：
S1、将环氧树脂、聚丙烯酸酯乳液、偏氟乙烯六氟丙烯橡胶、氟橡胶、高密度聚乙烯、聚碳酸酯混合均匀，于1050r/min转速搅拌10min，升温至90℃，保温20min，然后加入二苯甲烷双马来酰亚胺、苯并三唑、纳米氮化硼、硅藻土、超细碳酸钙、高岭土、聚乙烯吡咯烷酮、六偏硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、二乙基次膦酸铝、苯并三氮唑、正硅酸乙酯、纳米微晶纤维素、硬脂酸锌、氯化石蜡、三聚磷酸铝、纳米硫酸钡混合均匀，球磨后冷却至室温得到基料；
S2、将纳米硼酸锌、蛭石、耐紫外线改性助剂混合均匀，升温至80℃，保温10min，然后加入硅烷偶联剂KH-570混合均匀，继续升温至120℃，保温5min，冷却至室温得到改性料；
S3、将基料升温至110℃，保温15min，接着加入改性料混合均匀，降温至90℃，保温20min，接着于1550r/min转速搅拌1h，冷却至室温得到耐紫外线环氧树脂。
对比例1
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备耐紫外线环氧树脂的原料中缺少纳米硼酸锌、蛭石、硅烷偶联剂KH-570、耐紫外线改性助剂。
对比例2
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备耐紫外线环氧树脂的原料中缺少纳米硼酸锌。
对比例3
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备耐紫外线环氧树脂的原料中缺少蛭石。
对比例4
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备耐紫外线环氧树脂的原料中缺少硅烷偶联剂KH-570。
对比例5
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备耐紫外线环氧树脂的原料中缺少耐紫外线改性助剂。
对比例6
采用中国专利申请文献“环氧树脂及其制备方法(申请公布号：CN103665767A)”实施例1的工艺制备环氧树脂。
测量实施例1-3和对比例1-6的环氧树脂进行各项指标检测，得到的检测结果如下表：
(1)由实施例1-3和对比例6的数据可见，施用实施例1-3耐紫外线环氧树脂的耐紫外线性能显著提高；同时由实施例1-3的数据可见，实施例1为最优实施例。
(2)由实施例1和对比例1-5的数据可见，纳米硼酸锌、蛭石、硅烷偶联剂KH-570、耐紫外线改性助剂同时添加在制备耐紫外线环氧树脂中起到了协同作用，显著提高了耐紫外线环氧树脂的耐紫外线性能，这可能是：纳米硼酸锌、蛭石、硅烷偶联剂KH-570、耐紫外线改性助剂作为改性体系运用到环氧树脂的制备中，利用了硅烷偶联剂KH-570的接枝改性作用，实现了纳米硼酸锌、蛭石和耐紫外线改性助剂表面的羟基与环氧树脂的基料实现接枝，赋予了环氧树脂优异的耐紫外线性能，同时利用了耐紫外线改性助剂的耐紫外线增强作用，其中耐紫外线改性助剂通过将聚乙烯树脂、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、聚偏氟乙烯和过氧化苯甲酰混合均匀，于常温超声分散，然后加入聚乙烯醇混合均匀，搅拌，升温，保温，冷却至室温得到物料a；将三聚氯氰和丙酮混合均匀，于冰浴中搅拌分散，然后加入2，4-二羟基-二苯甲酮混合均匀，调节pH，然后升温，接着加入凹凸棒石黏土、对氨基苯磺酸和物料a混合均匀，调节pH，静置沉淀，抽滤干燥，冷却至室温得到耐紫外线改性助剂，运用到本发明环氧树脂的制备中，在硅烷偶联剂KH-570的作用下，实现了与环氧树脂的主料进行接枝结合，有效提高了环氧树脂的耐紫外线性能。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。