环氧树脂组合物及其制备方法、应用的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种环氧树脂组合物，由如下以重量份数计的原料制备：环氧树脂基体100份、固化剂15～70份和固化促进剂0.8～3.4份，所述环氧树脂基体由20～40份的环氧树脂和60～80份的酚醛树脂组成。本发明还公开了环氧树脂组合物的制备方法及环氧树脂组合物在汽车、电子电器材料的应用。本发明的环氧树脂组合物通过物理改性大大提高传统环氧树脂耐热性能和阻燃性能，材料的拉伸强度达90MPa以上，拉伸模量为4.4GPa以上，断裂伸长率达4％以上，玻璃化温度达130℃左右。本发明的环氧树脂组合物的制备方法工艺简单，可以制备上述环氧树脂组合物。
【专利说明】环氧树脂组合物及其制备方法、应用
【技术领域】
[0001]本发明属于高分子树脂组合物【技术领域】，具体涉及一种环氧树脂组合物及其制备方法、应用。
【背景技术】
[0002]环氧树脂(EP)具有较高的强度和优良的粘接性能，它以复合材料用树脂、胶粘剂、灌封材料等形式用于许多工业领域。但是，因其固化物质脆、耐热性较差等缺点，使其在用作玻璃纤维、碳纤维及芳纶纤维增强复合材料的基体时，材料的耐热性和冲击性能显得明显不足，从而限制了其在承力结构件中的应用。并且随着科学技术的发展和电气、电子工业尖端领域的飞速发展，对电子电气设备的耐热性、和阻燃性也提出了更高要求，通用环氧树脂，固化后虽然具有基本力学强度，但是，制品耐热性人仍不能满足各类耐高温绝缘阻燃材料长使用寿命的要求。
【发明内容】
[0003]本发明实施例的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种环氧树脂组合物，该环氧树脂组合物具有良好的耐热性、阻燃性能和力学性性能。
[0004]本发明实施例的另一目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种环氧树脂组合物的制备方法，可以制备上述的环氧树脂组合物。
[0005]本发明实施例的又一目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种上述的环氧树脂组合物在汽车、电子电器材料的应用。
[0006]为了实现上述发明目的，本发明实施例的技术方案如下:
[0007]一种环氧树脂组合物，由如下以重量份数计的原料制备:环氧树脂基体100份、固化剂15?70份和固化促进剂0.8?3.4份，所述环氧树脂基体由20?40份的环氧树脂和60?80份的酚醛树脂组成。
[0008]一种环氧树脂组合物的制备方法，包括:将以如下重量份数计的成分备料:环氧树脂基体100份、固化剂15?70份和固化促进剂0.8?3.4份，其中，所述环氧树脂基体由20?40份的环氧树脂和60?80份的酚醛树脂组成，将所述环氧树脂和所述酚醛酚醛树脂在20?100°C混合形成溶液并冷却到室温，然后将所述固化剂和所述固化促进剂加入到所述溶液中溶解均匀，得到环氧树脂组合物。
[0009]以及，一种上述的环氧树脂组合物在汽车、电子电器材料的应用。
[0010]本发明实施例的环氧树脂组合物通过物理改性大大提高传统环氧树脂耐热性能和阻燃性能，材料的拉伸强度达90MPa以上，拉伸模量为4.4GPa以上，断裂伸长率达4%以上，玻璃化温度达130°C左右。
[0011]本发明实施例的环氧树脂组合物的制备方法工艺简单，可以制备上述环氧树脂组合物。
[0012]本发明实施例的环氧树脂组合物由于具有优异的性质，可以用于汽车、电子电器等高性能复合材料。
【具体实施方式】
[0013]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0014]本发明实施例提供了一种环氧树脂组合物，由如下以重量份数计的原料制备:环氧树脂基体100份、固化剂15?70份和固化促进剂0.8?3.4份，其中，环氧树脂基体由20?40份的环氧树脂和60?80份的酚醛树脂组成。
[0015]因为环氧树脂黏度和成本低，而酚醛树脂的强度和耐热性较高，该环氧树脂基体的配比使得树脂成型工艺灵活，树脂固化物性能优异。例如，如果环氧树脂基体中环氧树脂份数高于40份，则树脂固化物耐热性和强度不好；环氧树脂份数低于20份，则树脂粘度大，不易施工。而当酚醛树脂高于80份时，则总体成本增高，并且树脂黏度过大，混匀困难，树脂固化物脆性较大；酚醛树脂低于60份时，则树脂固化物耐热性和强度较差。
[0016]本发明实施例中的环氧树脂组合物通过物理改性大大提高传统环氧树脂耐热性能和阻燃性能，材料的拉伸强度达90MPa以上，拉伸模量为4.4GPa以上，断裂伸长率达4%以上，玻璃化温度达130°C左右。
[0017]优选地，固化剂的重量份数为15份、30份、70份，上述重量份数可以作为上限或者下限任意组合。环氧树脂的重量份数为20份、30份、40份，上述重量份数可以作为上限或者下限任意组合。酚醛树脂的重量份数为15份、60份、70份，上述重量份数可以作为上限或者下限任意组合。
[0018]具体地，环氧树脂为具有双官能团的双酸A型环氧树脂和具有双官能团的双酸F型环氧树脂中的至少一种。具有双官能团的双酚A型环氧树脂优选为双酚A型二环氧甘油醚和双酚A型二环氧甘油酯中至少的一种。具有双官能团的双酚F型环氧树脂优选为双酚F二缩水甘油醚。酚醛树脂优选为具有多环氧官能团的苯酚型酚醛环氧树脂、具有多环氧官能团的邻甲酚型酚醛环氧树脂和具有多环氧官能团的双酚A型酚醛环氧树脂中的至少一种。具有双官能团的双酚A型环氧树脂、具有双官能团的双酚F型环氧树脂和酚醛树脂均为液态。固化剂为聚醚胺、异佛尔酮二胺、三亚乙基五胺、3- 二乙氨基丙胺、三甲基己胺、4，4’ - 二氨基二环己基甲烷、4，4’ - 二氨基二苯甲烷、2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚、300低分子聚酰胺和双氰胺中的至少一种。固化促进剂为2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚、促进剂TMTD、促进剂ZDC、促进剂M、间甲苯酚、N, N- 二乙基苯胺、双酚S和亚乙基硫脲中的至少一种。
[0019]本发明实施例还提供了上述环氧树脂组合物的制备方法，包括如下步骤:
[0020]步骤SOl:将以如下重量份数计的成分备料:环氧树脂基体100份、固化剂15?70份和固化促进剂0.8?3.4份，其中，环氧树脂基体由20?40份的环氧树脂和60?80份的酚醛树脂组成；
[0021]步骤S02:将环氧树脂和酚醛酚醛树脂在20?100°C混合形成溶液并冷却到室温;
[0022]步骤S03:将固化剂和固化促进剂加入到上述溶液中溶解均匀，得到环氧树脂组合物。
[0023]本发明实施例的环氧树脂组合物的制备方法工艺简单，可以制备上述环氧树脂组合物。
[0024]本发明制备的环氧树脂组合物具有良好的耐热性、阻燃性能和力学性性能，适于应用在汽车、电子电器等高性能复合材料。
[0025]下面以具体实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
[0026]实施例1
[0027]将14.35g的双酚A型二环氧甘油醚DGEBA与21.53g的酚醛环氧树脂EPN混合，在25?95°C搅拌形成透明溶液并冷却到室温，然后将10.76g的4，4’ - 二氨基二环己基甲烷和1.0g固化促进剂DMP-30加入到上述透明溶液中，搅拌均匀即得环氧树脂组合物。
[0028]将该环氧树脂组合物用于真空导入成型工艺，固化制度为:80°C固化60min并且125°C固化180min，得到固化制品。通过差示扫描量热DSC法测得该固化制品的玻璃化温度为128°C，按国家标准GB/T2568-1995测得该固化制品的拉伸强度、断裂伸长率、拉伸模量分别为98MPa、4.1%、4.4GPa。按国家标准GB/T2570-1995测得该固化制品的弯曲强度和弯曲模量分别为:176MPa、3.3GPa。将该固化制品样条在25°C的水中浸泡一周后测得其吸水率为0.20%。
[0029]实施例2
[0030]将14.35g的DGEBA与21.53g的EPN混合，在25?95°C搅拌形成透明溶液并冷却到室温，然后将10.76g的聚醚胺EC301和1.lg的N，N- 二乙基苯胺加入到透明溶液中，搅拌均匀即得环氧树脂组合物，该环氧树脂组合物为环氧/环硫基体树脂。
[0031]将该环氧树脂组合物用于真空导入成型工艺，固化制度为:80°C固化60min并且125°C固化180min，得到固化制品。通过DSC法测得该固化制品的玻璃化温度为131°C，按国家标准GB/T2568-1995测得该固化制品的拉伸强度、断裂伸长率、拉伸模量分别为94MPa、
4.7%,4.2GPa。按国家标准GB/T2570-1995测得该固化制品的弯曲强度和弯曲模量分别为:166MPa、3.lGPa。将该固化制品样条在25°C的水中浸泡一周后测得其吸水率为0.22%。
[0032]实施例3
[0033]将15g的DGEBA与60g的EPN混合，在25?95°C搅拌形成透明溶液并冷却到室温，然后将11.25g的异佛尔酮二胺和0.6g的促进剂TMTD加入到透明溶液中，搅拌均匀即得环氧树脂组合物。
[0034]将该环氧树脂组合物用于真空导入成型工艺，固化制度为:80°C固化60min并且125°C固化180min，得到固化制品。通过DSC法测得该固化制品的玻璃化温度为130°C，按国家标准GB/T2568-1995测得该固化制品的拉伸强度、断裂伸长率、拉伸模量分别为97MPa、4.0%,4.7GPa。按国家标准GB/T2570-1995测得该固化制品的弯曲强度和弯曲模量分别为:179MPa、3.5GPa。将该固化制品样条在25°C的水中浸泡一周后测得其吸水率为0.19%。
[0035]实施例4
[0036]将10g的环氧树脂F51与23.33g的EPN混合，在25?95°C搅拌形成透明溶液并冷却到室温，然后将23.33g的三甲基己胺和1.14g的双酚S加入到透明溶液中，搅拌均匀即得环氧树脂组合物。
[0037]将该环氧树脂组合物用于真空导入成型工艺，固化制度为:80°C固化60min并且125°C固化180min，得到固化制品。通过DSC法测得该固化制品的玻璃化温度为135°C，按国家标准GB/T2568-1995测得该固化制品的拉伸强度、断裂伸长率、拉伸模量分别为98MPa、4.1%、4.9GPa。按国家标准GB/T2570-1995测得该固化制品的弯曲强度和弯曲模量分别为:182MPa、3.8GPa。将该固化制品样条在25°C的水中浸泡一周后测得其吸水率为0.18%。
[0038]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种环氧树脂组合物，其特征在于，由如下以重量份数计的原料制备:环氧树脂基体100份、固化剂15?70份和固化促进剂0.8?3.4份，所述环氧树脂基体由20?40份的环氧树脂和60?80份的酚醛树脂组成。
2.如权利要求1所述的环氧树脂组合物，其特征在于:所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂和双酚F型环氧树脂中的至少一种。
3.如权利要求2所述的环氧树脂组合物，其特征在于:所述双酚A型环氧树脂为具有双官能团的双酚A型二环氧甘油醚和具有双官能团的双酚A型二环氧甘油酯中至少的一种。
4.如权利要求2所述的环氧树脂组合物，其特征在于:所述双酚F型环氧树脂为双酚F二缩水甘油醚。
5.如权利要求1所述的环氧树脂组合物，其特征在于:所述酚醛树脂为具有多环氧官能团的苯酚型酚醛环氧树脂、具有多环氧官能团的邻甲酚型酚醛环氧树脂和具有多环氧官能团的双酚A型酚醛环氧树脂中至少的一种。
6.如权利要求1所述的环氧树脂组合物，其特征在于:所述固化剂为聚醚胺、异佛尔酮二胺、三亚乙基五胺、3- 二乙氨基丙胺、三甲基己胺、4，4’ - 二氨基二环己基甲烷、4，4’ - 二氨基二苯甲烷、2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚、300低分子聚酰胺和双氰胺中的至少一种。
7.如权利要求1所述的环氧树脂组合物，其特征在于:所述固化促进剂为2，4，6-三(二甲氨基甲基)苯酚、促进剂TMTD、促进剂ZDC、促进剂M、间甲苯酚、N，N- 二乙基苯胺、双酚S和亚乙基硫脲中的至少一种。
8.一种环氧树脂组合物的制备方法，其特征在于，包括:将以如下重量份数计的成分备料:环氧树脂基体100份、固化剂15?70份和固化促进剂0.8?3.4份，其中，所述环氧树脂基体由20?40份的环氧树脂和60?80份的酚醛树脂组成，将所述环氧树脂和所述酚醛酚醛树脂在20?100°C混合形成溶液并冷却到室温，然后将所述固化剂和所述固化促进剂加入到所述溶液中溶解均匀，得到环氧树脂组合物。
9.如权利要求1?7任一项所述的环氧树脂组合物在汽车、电子电器材料的应用。
【文档编号】C08L61/06GK104448693SQ201410670021
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月20日 优先权日:2014年11月20日
【发明者】徐东, 吴业辉 申请人:深圳市亚太兴实业有限公司