一种耐候环氧树脂复合材料及其制备方法与流程

1.本发明属于复合材料领域，特别涉及一种耐候环氧树脂复合材料及其制备方法。


背景技术：

2.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。环氧树脂注射成型工艺的特点是改变了传统的大批量生产需要的多套模具，能较好地控制放热反应，实现单人单机、管道式密封闭循环操作，改善了工作环境，降低了劳动强度。
3.近些年来，环氧树脂的应用逐渐的由室内扩展到户外，大量应用于景观道的铺设、地坪、桥梁、建筑复合材料加固等方面。然而，环氧树脂尤其是双酚a型环氧树脂耐候性较差，户外使用后，其性能下降过快。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种耐候环氧树脂复合材料及其制备方法，以解决现有技术中的问题。
5.本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
6.一种耐候环氧树脂复合材料，由以下重量份的组分制备而成：
[0007][0008]
作为优选的技术方案，所述双酚a型e-51环氧树脂的环氧当量为184-194，可水解氯wt％≤0.1％；所述抗氧剂为抗氧剂bht。
[0009]
本发明还公开了上述所述的耐候环氧树脂复合材料的制备方法，步骤如下：将800-1000份双酚a型e-51环氧树脂、80-100份二乙烯三胺、90-120份环氧丙烷苄基醚、1-15份抗氧剂、2-5份2,2'-(1,4-亚苯基)双-4h-3,1-苯并恶嗪-4-酮、2-5份n-(2-乙基苯基)-n
′‑
(2-乙氧基-5-叔丁基苯基)草酰二胺混合均匀后得到混合物，利用注射机将混合物注入模具内进行固化，即得耐候环氧树脂复合材料。进一步的，所述注射机的料筒温度前段为70-80℃，后段为80-90℃，喷嘴温度为90-100℃；所述注射机的注射压力为20-30mpa。所述固化包括两个阶段，分别为：第一阶段在80-100℃温度中固化1-3h，第二阶段在140-160℃
温度中固化1-2h。
[0010]
与现有技术相比，本发明有益效果体现在：
[0011]
环氧树脂的固化过程相当复杂，加之光氧化和热氧化反应的进行，使得研究其老化现象更加复杂和困难。一般来说，在长期的光照情况下，环氧树脂分子中含胺的部分被氧化成含有共轭体系的生色物、含醚的部分分子链断裂，本发明在环氧树脂复合材料中添加2,2'-(1,4-亚苯基)双-4h-3,1-苯并恶嗪-4-酮与n-(2-乙基苯基)-n
′‑
(2-乙氧基-5-叔丁基苯基)草酰二胺用作复配耐候剂，能够大大延缓、减轻上述老化降解情况的发生，大大增加双酚a型环氧树脂的耐候性能，同时能够保持一个较为优异的力学性能。
具体实施方式
[0012]
下面结合实施例对本发明作进一步描述，以下实施例仅是对本发明进行说明而非对其加以限定。
[0013]
实施例及对比例所有原料均为市售。
[0014]
其中，双酚a型e-51环氧树脂为巴陵石化cyd-128；二乙烯三胺生产商为济南创世化工；环氧丙烷苄基醚生产商为山东穗华生物科技；抗氧剂为抗氧剂bht，生产商为广州市涛升化工有限公司；2,2'-(1,4-亚苯基)双-4h-3,1-苯并恶嗪-4-酮生产商均为美国氰特；n-(2-乙基苯基)-n
′‑
(2-乙氧基-5-叔丁基苯基)草酰二胺生产商为克莱恩公司。
[0015]
各实施例及对比例制得的材料性质测试按以下条件进行：
[0016]
拉伸强度测试：按iso 527-2标准进行，试样尺寸为170*10*4mm，拉伸速度为50mm/min；
[0017]
弯曲强度测试：按iso 178标准进行，试样尺寸为80*10*4mm，弯曲速度为2mm/min，跨距为64mm；
[0018]
简支梁缺口冲击强度测试：按iso 179-1标准进行，试样尺寸为80*10*1mm，制样方式为模塑；
[0019]
耐候性测试，把拉伸样条进行紫外加速老化(紫外老化条件见表1)，测试其拉伸强度、抗冲击强度。
[0020]
表1.紫外老化条件
[0021][0022]
实施例1
[0023]
将800份双酚a型e-51环氧树脂、80份二乙烯三胺、90份环氧丙烷苄基醚、1份抗氧
剂、2份2,2'-(1,4-亚苯基)双-4h-3,1-苯并恶嗪-4-酮、2份n-(2-乙基苯基)-n
′‑
(2-乙氧基-5-叔丁基苯基)草酰二胺混合均匀后的混合物加入注射机中，注射机料筒温度前段70℃，后段80℃，喷嘴温度90℃，注射压力为30mpa，利用注射机将混合物注入模具内进行固化，80℃固化1小时，140℃固化2小时，开模，取出产品。
[0024]
实施例2
[0025]
将900份双酚a型e-51环氧树脂、90份二乙烯三胺、100份环氧丙烷苄基醚、5份抗氧剂、3份2,2'-(1,4-亚苯基)双-4h-3,1-苯并恶嗪-4-酮、3份n-(2-乙基苯基)-n
′‑
(2-乙氧基-5-叔丁基苯基)草酰二胺混合均匀后的混合物加入注射机中，注射机料筒温度前段80℃，后段90℃，喷嘴温度90℃，注射压力25mpa，利用注射机将混合物注入模具内进行固化，90℃固化2小时，150℃固化2小时，开模，取出产品。
[0026]
实施例3
[0027]
将1000份双酚a型e-51环氧树脂、100份二乙烯三胺、120份环氧丙烷苄基醚、15份抗氧剂、5份2,2'-(1,4-亚苯基)双-4h-3,1-苯并恶嗪-4-酮、5份n-(2-乙基苯基)-n
′‑
(2-乙氧基-5-叔丁基苯基)草酰二胺混合均匀后的混合物加入注射机中，注射机料筒温度前段80℃，后段90℃，喷嘴温度100℃，注射压力20mpa，利用注射机将混合物注入模具内进行固化，100℃固化3小时，160℃固化1小时，开模，取出产品。
[0028]
实施例4
[0029]
将900份双酚a型e-51环氧树脂、80份二乙烯三胺、100份环氧丙烷苄基醚、5份抗氧剂、4份2,2'-(1,4-亚苯基)双-4h-3,1-苯并恶嗪-4-酮、4份n-(2-乙基苯基)-n
′‑
(2-乙氧基-5-叔丁基苯基)草酰二胺混合均匀后的混合物加入注射机中，注射机料筒温度前段80℃，后段90℃，喷嘴温度100℃，注射压力20mpa，利用注射机将混合物注入模具内进行固化，80℃固化3小时，160℃固化2小时，开模，取出产品。
[0030]
对比例1(与实施例4做对比)
[0031]
将900份双酚a型e-51环氧树脂、80份二乙烯三胺、100份环氧丙烷苄基醚、5份抗氧剂、8份2,2'-(1,4-亚苯基)双-4h-3,1-苯并恶嗪-4-酮混合均匀后的混合物加入注射机中，注射机料筒温度前段80℃，后段90℃，喷嘴温度100℃，注射压力20mpa，利用注射机将混合物注入模具内进行固化，80℃固化3小时，160℃固化2小时，开模，取出产品。
[0032]
对比例2(与实施例4做对比)
[0033]
将900份双酚a型e-51环氧树脂、80份二乙烯三胺、100份环氧丙烷苄基醚、5份抗氧剂、8份n-(2-乙基苯基)-n
′‑
(2-乙氧基-5-叔丁基苯基)草酰二胺混合均匀后的混合物加入注射机中，注射机料筒温度前段80℃，后段90℃，喷嘴温度100℃，注射压力20mpa，利用注射机将混合物注入模具内进行固化，80℃固化3小时，160℃固化2小时，开模，取出产品。
[0034]
对比例3(与实施例4做对比)
[0035]
将900份双酚a型e-51环氧树脂、80份二乙烯三胺、100份环氧丙烷苄基醚、5份抗氧剂、8份3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸正十六酯混合均匀后的混合物加入注射机中，注射机料筒温度前段80℃，后段90℃，喷嘴温度100℃，注射压力20mpa，80℃固化3小时，160℃固化2小时，利用注射机将混合物注入模具内进行固化，开模，取出产品。
[0036]
对比例4(与实施例4做对比)
[0037]
将900份双酚a型e-51环氧树脂、80份二乙烯三胺、100份环氧丙烷苄基醚、5份抗氧
剂、8份光稳剂gw-628混合均匀后的混合物加入注射机中，注射机料筒温度前段80℃，后段90℃，喷嘴温度100℃，注射压力20mpa，利用注射机将混合物注入模具内进行固化，80℃固化3小时，160℃固化2小时，开模，取出产品。
[0038]
对比例5(与实施例4做对比)
[0039]
将900份双酚a型e-51环氧树脂、80份二乙烯三胺、100份环氧丙烷苄基醚、5份抗氧剂、4份光稳剂uv531、4份光稳剂uv327混合均匀后的混合物加入注射机中，注射机料筒温度前段80℃，后段90℃，喷嘴温度100℃，注射压力20mpa，利用注射机将混合物注入模具内进行固化，80℃固化3小时，160℃固化2小时，开模，取出产品。
[0040]
对比例6(与实施例4做对比)
[0041]
将900份双酚a型e-51环氧树脂、80份二乙烯三胺、100份环氧丙烷苄基醚、5份抗氧剂、4份光稳剂944、4份光稳剂770混合均匀后的混合物加入注射机中，注射机料筒温度前段80℃，后段90℃，喷嘴温度100℃，注射压力20mpa，利用注射机将混合物注入模具内进行固化，80℃固化3小时，160℃固化2小时，开模，取出产品。
[0042]
分别对各实施例和对比例得到的产品进行物性检测，其性能如表2所示：
[0043]
表2 各实施例及对比例制得的材料性质测试结果
[0044][0045][0046]
由以上实施例结果可以看出，本发明中添加2,2'-(1,4-亚苯基)双-4h-3,1-苯并恶嗪-4-酮与n-(2-乙基苯基)-n
′‑
(2-乙氧基-5-叔丁基苯基)草酰二胺用作复配耐候剂，能够大大增加双酚a型环氧树脂的耐候性能，同时能够保持一个较为优异的力学性能。
[0047]
这些实施例仅用于说明本发明而不应该限制本发明的范围。此外，在阅读了本发明所述内容之后，本领域技术人员对本发明做各种等价形式的改动或修改，这些等价形式
同样属于本技术的权利要求书所限定的范围。