专利名称：纳米有机蒙脱土改性环氧树脂浇铸体的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种环氧树脂浇铸体的制作方法，尤其是一种纳米有机蒙脱土改性环氧树脂浇铸体的制作方法。
背景技术：
目前，氧树脂(EP)是一种重要的热固性树脂，在胶粘剂、电子仪表等领域得到广泛应用。由于其固化物脆性较大，在很大程度上限制了它在某些高技术领域的应用。近些年来利用纳米粒子增韧环氧树脂得到了广泛的研究，结果发现羧基丁腈弹性纳米粒子和丁苯批弹性纳米粒子等交联型有机高分子纳米粒子以及纳米Si02、Ti02、蒙脱土等无机纳米粒 子对EP有明显的增韧作用。研究了纳米有机蒙脱土的用量对EP结构与性能的影响。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种纳米有机蒙脱土改性环氧树脂浇铸体的制作方法。主要原材料
EP, E-51、固化剂MTH-PA、纳米有机蒙脱土，DK-1、促进剂，2-乙基-4-甲基咪唑。浇铸体的制作，称取O 10份有机蒙脱土 D K-I与100份EP进行混合，于75 85。C-F浸润I 2 h，使EP与有机蒙脱土能够充分混合；真空脱泡，制得EP浸润母料。根据预先设计的配方称取浸润母料、EP、固化剂MTHPA、促进剂EMI，在85。ci :E1温水浴加热下，搅拌混合25 min，搅拌均匀，抽真空5min，然后把混合物浇注到已经预热到120。C的模具中，在120。C-F预固化I h，并在140。C-F后固化12 h，得改性EP固化物。无缺口冲击强度的测试按GB / T1043 -93标准进行。硬度测试按GB / T2411 -89标准进行。热失重按照GB1634 -88标准进行测试，氮气氛，10°C min的升温速度，从室温至800。。。热变形温度按CB1036 -70标准测试，将样品加工成厚4臟、长10mm、宽5mm的测试样条，升温速率10°C min，测试温度为室温 220°C。x-ray衍射仪测试范围(2 10) °，扫描速率2°/ min。纳米有机蒙脱土的加入较大地提高了固化体系的耐热性，热变形温度由纯EP的124. 2°C提高至132. 9。C (含4份纳米有机蒙脱土时)。在低含量(小于4份纳米有机蒙脱土时)范围内复合材料的热变形温度随着蒙脱土含量的增加而增加，但随着纳米有机蒙脱土的继续加入，其热变形温度又有所下降。这主要是由于蒙脱土片层以纳米尺度均匀分散于EP基体中，EP分子链贯穿于蒙脱土片层的坑道中，处于受限状态，因而受热时大分子链段运动更加困难，故热稳定性能提高。但随着纳米粒子加入量的增多，形成剥离和插层共存的结构，使得纳米粒子不能充分发挥其纳米效应，因此固化物的耐热性减弱。固化物的冲击强度随着纳米有机蒙脱土的加入而得到了改善。固化物冲击强度随着纳米有机蒙脱土加入量的增加而提高，当纳米有机蒙脱土含量为4份时，冲击强度达到最高值，为7. 84 kj/ m2，比纯EP的2. 98 kj / m2提高了 163.1%;当含量大于4份时，冲击强度有所下降。这可能是因为蒙脱土片层以纳米尺度均匀分散于EP基体中，表面积大，与EP基体有较好的界面粘接。当受到外力冲击时，纳米级的蒙脱土片层能引发大量的银纹，同时还能终止银纹的增长，较好地吸收冲击能，因而改善和提高了材料的冲击性能。随着蒙脱土含量增加，蒙脱土的分散度受到影响，粒子过于接近，受冲击时产生的微裂纹易发展成宏观开裂，反而造成材料的韧性下降。
具体实施例方式主要原材料
EP, E-51、固化剂MTH-PA、纳米有机蒙脱土，DK-1、促进剂，2-乙基-4-甲基咪唑。
浇铸体的制作，称取O 10份有机蒙脱土 D K-I与100份EP进行混合，于75 85。C-F浸润I 2 h，使EP与有机蒙脱土能够充分混合；真空脱泡，制得EP浸润母料。根据预先设计的配方称取浸润母料、EP、固化剂MTHPA、促进剂EMI，在85。ci :E1温水浴加热下，搅拌混合25 min，搅拌均匀，抽真空5min，然后把混合物浇注到已经预热到120。C的模具中，在120。C-F预固化I h，并在140。C-F后固化12 h，得改性EP固化物。无缺口冲击强度的测试按GB / T1043 -93标准进行。硬度测试按GB / T2411 -89标准进行。热失重按照GB1634 -88标准进行测试，氮气氛，10°C min的升温速度，从室温至800。。。热变形温度按CB1036 -70标准测试，将样品加工成厚4臟、长10mm、宽5mm的测试样条，升温速率10°C min，测试温度为室温 220°C。X-ray衍射仪测试范围(2 10) °，扫描速率2°/ min。纳米有机蒙脱土的加入较大地提高了固化体系的耐热性，热变形温度由纯EP的124. 2°C提高至132. 9。C (含4份纳米有机蒙脱土时)。在低含量(小于4份纳米有机蒙脱土时)范围内复合材料的热变形温度随着蒙脱土含量的增加而增加，但随着纳米有机蒙脱土的继续加入，其热变形温度又有所下降。这主要是由于蒙脱土片层以纳米尺度均匀分散于EP基体中，EP分子链贯穿于蒙脱土片层的坑道中，处于受限状态，因而受热时大分子链段运动更加困难，故热稳定性能提高。但随着纳米粒子加入量的增多，形成剥离和插层共存的结构，使得纳米粒子不能充分发挥其纳米效应，因此固化物的耐热性减弱。固化物的冲击强度随着纳米有机蒙脱土的加入而得到了改善。固化物冲击强度随着纳米有机蒙脱土加入量的增加而提高，当纳米有机蒙脱土含量为4份时，冲击强度达到最高值，为7. 84 kj/ m2，比纯EP的2. 98 kj / m2提高了 163.1%;当含量大于4份时，冲击强度有所下降。这可能是因为蒙脱土片层以纳米尺度均匀分散于EP基体中，表面积大，与EP基体有较好的界面粘接。当受到外力冲击时，纳米级的蒙脱土片层能引发大量的银纹，同时还能终止银纹的增长，较好地吸收冲击能，因而改善和提高了材料的冲击性能。随着蒙脱土含量增加，蒙脱土的分散度受到影响，粒子过于接近，受冲击时产生的微裂纹易发展成宏观开裂，反而造成材料的韧性下降。
权利要求
1. 一种纳米有机蒙脱土改性环氧树脂浇铸体的制作方法，其特征称取O 10份有机蒙脱土 D K-I与100份EP进行混合，于75 85，C-F浸润I 2 h，使EP与有机蒙脱土能够充分混合；真空脱泡，制得EP浸润母料，根据预先设计的配方称取浸润母料、EP、固化剂MTHPA、促进 剂EMI，在85，ci:El温水浴加热下，搅拌混合25 min，搅拌均匀，抽真空5min，然后把混合物浇注到已经预热到120°C的模具中，在120°C -F预固化I h，并在140，C-F后固化12 h，得改性EP固化物，无缺口冲击强度的测试按GB / T1043 -93标准进行。
全文摘要
一种纳米有机蒙脱土改性环氧树脂浇铸体的制作方法，其特征称取0～10份有机蒙脱土DK-l与100份EP进行混合，于75～85，C-F浸润1～2h，使EP与有机蒙脱土能够充分混合；真空脱泡，制得EP浸润母料，根据预先设计的配方称取浸润母料、EP、固化剂MTHPA、促进剂EMI，在85，ci:El温水浴加热下，搅拌混合25min，搅拌均匀，抽真空5min，然后把混合物浇注到已经预热到120℃的模具中，在120℃-F预固化1h，并在140，C-F后固化12h，得改性EP固化物，无缺口冲击强度的测试按GB／T1043-93标准进行。
文档编号C08K3/34GK102838835SQ20111017134
公开日2012年12月26日 申请日期2011年6月23日 优先权日2011年6月23日
发明者费金华 申请人:费金华