一种力学性能优的耐热型环氧树脂复合材料及其制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种力学性能优的耐热型环氧树脂复合材料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：TDE-85环氧树脂50-56、工业煤渣1-2、硅油5-7、四硼酸钾1-3、醋酸铅1-2、二乙基甲苯二胺3-5、烯丙基缩水甘油醚11-14、三羟甲基丙烷7-9、直链烷基苯磺酸6-8、十六烷基三甲基溴化铵1.2-2.3、对苯二甲酸二甲酯4-7、乙酰柠檬酸三乙酯8-10、助剂3-6；本发明添加工业煤渣并对其进行表面处理，同时添加其他有效成分加以混合后添加到原料中，制得的环氧树脂力学性能优越、韧性大、玻璃化转变温度及抗冲击性能高，同时本发明还实现了废物再利用解决固废处理难的难题。
【专利说明】一种力学性能优的耐热型环氧树脂复合材料及其制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及高分子复合材料领域，具体涉及一种力学性能优的耐热型环氧树脂复合材料及其制作方法。
【背景技术】
[0002]环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上活泼环氧基团的有机化合物，它们可与多种类型的固化剂发生交联反应而形成不溶、不熔的具有三向网状结构的高聚物。具有优良的电绝缘、机械、粘接、耐化学腐蚀性能及良好的物理、化学性能，广泛用做层压料、粘结剂、涂料等，在轮船、汽车、航空航天等领域越来越受到重视。
[0003]目前，环氧树脂被作为复合材料的基体，表现出很多问题，如硬度低、绝缘性差、受热软化、易分层、传质传热困难、气味大等缺点，需要改进环氧树脂的制备工艺。
【发明内容】
[0004]本发明的目的就是提供一种力学性能优的耐热型环氧树脂复合材料及其制作方法，以克服现有技术的不足。
[0005]本发明的目的是这样实现的:
一种力学性能优的耐热型环氧树脂复合材料，其特征在于，由下列重量份的原料制成:TDE-85环氧树脂50-56、工业煤渣1_2、硅油5_7、四硼酸钾1_3、醋酸铅1_2、二乙基甲苯二胺3-5、烯丙基缩水甘油醚11-14、三羟甲基丙烷7-9、直链烷基苯磺酸6-8、十六烷基三甲基溴化铵1.2-2.3、对苯二甲酸二甲酯4-7、乙酰柠檬酸三乙酯8-10、助剂3_6。
[0006]所述的助剂由下列重量份原料制成:乌洛托品0.3-0.6、聚硅氧烷0.6-0.8、卡拉胶1-2、纳米二氧化硅2-3、蓖麻油5-8、二硫化钥1.2-3.2、丙二醇甲醚15-18、季戊四醇6-9、丙烯酸7-10、四丁基锡1.1-2.3、邻苯二甲酸二辛酯2_4、适量水，其制备方法为:将卡拉胶放入热水中搅拌至完全溶解，放入煅烧处理后的纳米二氧化硅、蓖麻油、二硫化钥研磨10-20分钟，超声波分散于丙二醇甲醚中，再加入季戊四醇、丙烯酸、聚硅氧烷、四丁基锡一起搅拌30-40分钟，升温至175-185°C，保温3_5小时，将反应产物降温至85_95°C，加入邻苯二甲酸二辛酯、乌洛托品搅拌1-2小时即得。
[0007]所述的一种力学性能优的耐热型环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤:
(1)将工业煤渣于530-640°C下煅烧处理1-2小时，取出冷却加入硅油、四硼酸钾研磨30-40分钟，然后加入TDE-85环氧树脂，超声处理20-40分钟；
(2)将烯丙基缩水甘油醚、三羟甲基丙烷放入反应釜中混匀，加入直链烷基苯磺酸、十六烷基三甲基溴化铵搅拌10-15分钟，升温至135-154°C，保温搅拌4_6小时；
(3)将步骤(2)反应产物降温至85-100°C，加入步骤(I)反应物料、对苯二甲酸二甲酯、乙酰柠檬酸三乙酯搅拌30-40分钟，加入二乙基甲苯二胺及其他剩余成分搅拌10-15分钟，在100-115°C下进行固化3-5小时即得。
[0008]本发明有以下有益效果:本发明添加工业煤渣并对其进行表面处理，同时添加其他有效成分加以混合后添加到原料中，制得的环氧树脂力学性能优越、韧性大、玻璃化转变温度及抗冲击性能高，同时本发明还实现了废物再利用解决固废处理难的难题。
【具体实施方式】
[0009]所述的一种力学性能优的耐热型环氧树脂复合材料，其特征在于，由下列重量份的原料制成:TDE-85环氧树脂51、工业煤渣1、硅油5、四硼酸钾2、醋酸铅1、二乙基甲苯二胺3、烯丙基缩水甘油醚13、三羟甲基丙烷7、直链烷基苯磺酸6、十六烷基三甲基溴化铵1.7、对苯二甲酸二甲酯4、乙酰柠檬酸三乙酯8、助剂5。
[0010]所述的助剂由下列重量份原料制成:乌洛托品0.5、聚硅氧烷0.7、卡拉胶1、纳米二氧化硅2、蓖麻油8、二硫化钥1.8、丙二醇甲醚17、季戊四醇6、丙烯酸7、四丁基锡1.7、邻苯二甲酸二辛酯2、适量水，其制备方法为:将卡拉胶放入热水中搅拌至完全溶解，放入煅烧处理后的纳米二氧化硅、蓖麻油、二硫化钥研磨10-20分钟，超声波分散于丙二醇甲醚中，再加入季戊四醇、丙烯酸、聚硅氧烷、四丁基锡一起搅拌30-40分钟，升温至175-185?，保温3-5小时，将反应产物降温至85-95°C，加入邻苯二甲酸二辛酯、乌洛托品搅拌1-2小时即得。
[0011]制作方法包括以下步骤:
(1)将工业煤渣于530-640°C下煅烧处理1-2小时，取出冷却加入硅油、四硼酸钾研磨30-40分钟，然后加入TDE-85环氧树脂，超声处理20-40分钟；
(2)将烯丙基缩水甘油醚、三羟甲基丙烷放入反应釜中混匀，加入直链烷基苯磺酸、十六烷基三甲基溴化铵搅拌10-15分钟，升温至135-154°C，保温搅拌4_6小时；
(3)将步骤(2)反应产物降温至85-100°C，加入步骤(I)反应物料、对苯二甲酸二甲酯、乙酰柠檬酸三乙酯搅拌30-40分钟，加入二乙基甲苯二胺及其他剩余成分搅拌10-15分钟，在100-115°C下进行固化3-5小时即得。
[0012]使用本发明生产的环氧树脂复合材料的技术参数指标如下:
(1)导热率(WnT1IT1):2.993 ；
(2)冲击强度(无缺口)(KJ/m2):41.25 ；
(3)抗重强度:113Mpa。
【权利要求】
1.一种力学性能优的耐热型环氧树脂复合材料，其特征在于，由下列重量份的原料制成:TDE-85环氧树脂50-56、工业煤渣1-2、硅油5-7、四硼酸钾1_3、醋酸铅1_2、二乙基甲苯二胺3-5、烯丙基缩水甘油醚11-14、三羟甲基丙烷7-9、直链烷基苯磺酸6-8、十六烷基三甲基溴化铵1.2-2.3、对苯二甲酸二甲酯4-7、乙酰柠檬酸三乙酯8-10、助剂3_6 ;所述的助剂由下列重量份原料制成:乌洛托品0.3-0.6、聚硅氧烷0.6-0.8、卡拉胶1-2、纳米二氧化硅2-3、蓖麻油5-8、二硫化钥1.2-3.2、丙二醇甲醚15-18、季戊四醇6_9、丙烯酸7_10、四丁基锡1.1-2.3、邻苯二甲酸二辛酯2-4、适量水，其制备方法为:将卡拉胶放入热水中搅拌至完全溶解，放入煅烧处理后的纳米二氧化硅、蓖麻油、二硫化钥研磨10-20分钟，超声波分散于丙二醇甲醚中，再加入季戊四醇、丙烯酸、聚硅氧烷、四丁基锡一起搅拌30-40分钟，升温至175-185°C，保温3-5小时，将反应产物降温至85-95°C，加入邻苯二甲酸二辛酯、乌洛托品搅拌1-2小时即得。
2.根据权利要求1所述的一种力学性能优的耐热型环氧树脂复合材料的制作方法，其特征在于包括以下步骤: (1)将工业煤渣于530-640°C下煅烧处理1-2小时，取出冷却加入硅油、四硼酸钾研磨30-40分钟，然后加入TDE-85环氧树脂，超声处理20-40分钟； (2)将烯丙基缩水甘油醚、三羟甲基丙烷放入反应釜中混匀，加入直链烷基苯磺酸、十六烷基三甲基溴化铵搅拌10-15分钟，升温至135-154°C，保温搅拌4_6小时； (3)将步骤(2)反应产物降温至85-100°C，加入步骤(I)反应物料、对苯二甲酸二甲酯、乙酰柠檬酸三乙酯搅拌30-40分钟，加入二乙基甲苯二胺及其他剩余成分搅拌10-15分钟，在100-115°C下进行固化3-5小时即得。
【文档编号】C08K9/06GK104448706SQ201410671581
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月21日 优先权日:2014年11月21日
【发明者】张庆 申请人:芜湖市宝艺游乐科技设备有限公司