一种纳米橡胶环氧树脂增韧剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种纳米橡胶环氧树脂增初剂及其制备方法，尤其指W-种或几种纳 米橡胶粒子为核也功能成分、W环氧树脂为载体的增初剂，及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 二酷基丙焼型环氧树脂属于通用型环氧树脂，是环氧树脂中产量最大、应用最广 的品种，化学名称为二酷基丙焼缩水甘油離，其结构特点是分子中含有两个或两个W上的 环氧基，该特性使它可与多种类型固化剂交联形成不溶不融的H维网络结构高分子聚合 物。已广泛应用于涂料、胶粘齐U、德铸料、模塑料，纤维增强塑料等，产品涉及电工电子、汽车 制造，航空航天，船舶军工、建筑工业等领域，是现代工业重要的高分子材料之一。随着应用 的深入，通用环氧树脂的缺点也暴露出来，比如；（1)脆性大；（2)剥离强度低；（3)耐热性 差；（4)高温下易降解。
[0003] 为了克服通用环氧树脂的上述缺点并扩展其应用领域，国内外对环氧树脂增初已 经做了多种方式的研究和应用，如：使用液态橡胶增初通用环氧树脂，两者固化分相时橡胶 粒子大小不均，但会导致环氧树脂增初效果不稳定、热变形温度下降；改进类型的金岛奇± 增初剂可提高环氧树脂的冲击强度，但热变形温度下降较大；纳米无机粒子增初环氧树脂， 两者相容易性不好，也大多停留在试验研究阶段；中国石化北京化工研究院超细全硫化粉 末橡胶(专利号；CN00109220. 0)可W提高环氧树脂冲击强度，同时能使其热变形温度不下 降，但添加工艺繁琐，相对添加量小，改性环氧树脂粘度较大。
[0004] 综上所述，通用型环氧树脂的该些增初方法各有利弊，为了提高增初环氧树脂的 综合性能，需要一种增初效率高、性能稳定、增初后耐热性不降低、改性操作简便的增初剂。
【发明内容】
[0005] 二酷基丙焼型环氧树脂因为生产工艺成熟，性能稳定、通过合理调配能适应多种 应用场合，已经得到广泛使用；但也因其使用面广，遇到的具体情况多；对增初改性的附加 要求也各不相同：部分现有的增初剂能对室温使用条件和中温使用条件较好地适应，但对 高温，极低温，高低温交变等特殊应用条件适应性差；部分现有的增初剂能述问题，但要么 加工复杂，要么增初剂添加量少，要么与环氧村脂相容性差，等等。该些原因导致增初环氧 树脂在性能、工艺等综合性能上仍然很难满足日益提高的产业化应用要求 为了解决通用环氧树脂应用中的W上难题，需要一种新型的增初剂，其性能要求为： 能大幅提高通用环氧树脂的初性，保持原树脂热变形温度不降低，与环氧树脂相容性好，在 树脂中可大量添加，同时应用操作简便。
[0006] 根据上述应用要求，我们提出了一种或几种W梯度硫化的纳米橡胶的科学组合为 主要增初成分，W复配纳米材料分散剂和一定量的消泡剂、抗氧剂，并W通用环氧树脂为载 体，运用高能机械法能将纳米橡胶分散到载体树脂中，制成二酷基丙焼型环氧树脂增初剂。 增初剂具有高增初材料含量，且其中的纳米粒子分布均匀，形成一种密集阵海岛结构，达到 大幅提高初性，又不损失耐温性等其它性能的目的；由于载体也是环氧树脂，所w能够解决 相容性问题并简化加工操作，能够按任意量添加，使得综合性能显著提升，能够解决应用中 的问题。
[0007] 本发明应用的纳米橡胶为；由纳米駿基下膳橡胶、纳米下膳橡胶、纳米駿基下苯橡 胶、纳米下苯化橡胶中一种或几种的科学组合。纳米橡胶粒子均经过梯度硫化处理，粒径在 8(T150纳米之间。
[0008] 本发明所使用的化-1纳米润滑分散剂为：由聚丙帰酸、聚甲基丙帰酸、十八碳 帰-9-醜胺等中一种或几种经复配制成。
[0009] 本发明所使用偶联剂为：由Y-化3-环氧丙氧）丙基H甲氧基娃焼、Y-甲基 丙帰醜氧基丙基二甲氧基娃焼、2-(3, 4-环氧环己烷基）己基二甲氧基娃焼、异丙基二（二 辛基焦磯酸醜氧基）铁酸醋、异丙基H(十二烷基苯賴醜基）铁酸醋、异丙氧基H(磯酸二 辛醋）铁酸醋、异丙基H(二辛基焦磯酸醜氧基）铁酸醋中一种或几种经复配制成。
[0010] 本发明所使用防老剂为：由2,6二叔下基茜酷、4,4;-梳代双（3-甲基-6叔下基苯 酷)、1，1，3-H(2-甲基-4羟基本5叔下基苯基)下焼、2,2 ;亚甲基-双（4-甲基-6叔下基 苯酷）中一种或几种经复配制成。
[0011] 本发明所使用的消泡剂为：由聚氧丙帰聚氧己帰甘油離、聚氧己帰聚氧丙帰单下 基離、液体聚二甲基娃氧焼中一种或几种经复配制成。
[0012] 本发明应用的环氧树脂为：：含有两个或两个W上缩水甘油基的二酷基丙焼类环 氧树脂或其同系物的混合物。
[0013] 本发明应用的高能机械法(见附图1)，其加工程序为，用高速揽拌机将软团聚的纳 米粒子团聚体在润滑分散剂作用下强力破碎；再用高速胶体磨研磨使纳米团聚体进一步细 化至纳米级；然后加入抗氧剂、偶联剂，并加入1/0/3总量的二酷基丙焼型环氧树脂经揽 拌进行浸润包覆处理；再转入高速胶体磨中进行活化；经辅助分散加入余量的环氧树脂； 再移入超声波处理器进行超过声处理一定时间，处理完毕后得到纳米橡胶环氧树脂增初 剂。
[0014] 将本发明制备的增初剂按适当比例添加到待增初的二酷基丙焼型环氧树脂中，可 W大提升其固化物的冲击强度；保持基体树脂原有热变形温度不降低，保持基体树脂原有 耐温绝缘性不降低，能扩大环氧树脂在耐温、耐候、耐腐蚀等领域的应用。增初剂粘度适中， 与环氧树脂相容性佳，增初操作无需专口设备，应用简便。
【附图说明】 图1是高能机械法制备纳米橡胶环氧树脂增初剂工艺流程图。
[0015]
【具体实施方式】
[0016] 根据上述设计方案，现制备EPR1和EPR2两型号增初剂产品，实施例配方如表1。
[0017] 表1海因型环氧树脂增初剂实施例配方
【主权项】
1. 一种纳米橡胶环氧树脂增韧剂，其特征在于增韧剂组成(质量分数：％)为： 纳米橡胶 20~40 FL-I复合润滑分散剂 1~5 偶联剂 1~4 抗氧剂 1~3 消泡剂 1~3 环氧树脂 45~76 本纳米橡胶环氧树脂增韧剂的制备方法为高能机械法，其特征在于主要加工步骤为： 预分散，细分散，浸润包覆，细分散，超声波处理；主要加工设备为高速搅拌机，高速胶体磨， 超声波分散机。
2. 根据权利要求1所述的纳米橡胶，其特征为：由羧基丁腈弹性纳米粒子、丁腈弹性纳 米粒子、羧基丁苯弹性纳米粒子、丁苯吡弹性纳米粒子中一种或几种的科学组合，纳米粒子 均经过梯度硫化，粒径稳定。
3. 根据权利要求1所述的FL-I复合润滑分散剂，其特征为：由聚丙烯酸、聚甲基丙烯 酸、十八碳烯-9-酰胺等中一种或几种经复配制成。
4. 根据权利要求1所述的偶联剂，其特征为：由由Y-（2, 3-环氧丙氧）丙基三甲氧 基硅烷、Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、2-(3, 4-环氧环己烷基）乙基三甲氧基硅 烷、异丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）钛酸酯、异丙基三（十二烷基苯磺酰基）钛酸酯、异 丙氧基三（磷酸二辛酯）钛酸酯、异丙基三（二辛基焦磷酸酰氧基）钛酸酯中一种或几种 经复配制成。
5. 根据权利要求1所述的防老剂，其特征为：由2,6二叔丁基茜酚、4,4;_梳代双（3-甲 基-6叔丁基苯酚)、I，1，3-三（2-甲基-4羟基本5叔丁基苯基)丁烷、2，2 ;亚甲基-双（4-甲 基-6叔丁基苯酚）中一种或几种经复配制成。
6. 根据权利要求1所述的消泡剂，其特征为：由聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚氧乙烯聚 氧丙烯单丁基醚、液体聚二甲基硅氧烷中一种或几种经复配制成。
7. 权利要求1所述的环氧树脂，其特征为：含有两个或两个以上缩水甘油基的二酚基 丙烷类环氧树脂或其同系物的混合物。
8. 根据权利要求1所述的高能机械法，其特征在于由以下六个步骤组成： 第一步：预分散：搅拌预分散，时间1小时，温度25~45 ;第二步，细分散，按计量加入： FL-I分散剂，用胶体磨加工一定时间；第三步：浸润包覆：按计量加入：加入一部分环氧树 月旨，偶联剂，搅拌浸润分散；第四步：辅助分散：加入余量的环氧树脂，经搅拌混合一定时 间；第五步：精分散：使用高速胶体磨分散若干次；第六步：超声波处理：进行超声波处理 一定时间，得到成品。
【专利摘要】一种纳米橡胶环氧树脂增韧剂目的在于改性二酚基丙烷型环氧树脂，提高其冲击强度，并保持原树脂热变形温度不降低，及原树脂综合性能不下降，同时便于添加操作。其成分为：纳米橡胶，FL-1复合润滑分散剂，偶联剂，抗氧剂，消泡剂，环氧树脂，采用高能机械法，经过：预分散，细分散，浸润包覆，辅助分散、精分散、超声波处理等工艺制成。本增韧剂粘度适中，容易添加到通用环氧树脂中。
【IPC分类】C08L13-00, C08L63-02, C08L9-02, C08L9-06
【公开号】CN104725782
【申请号】CN201310698322
【发明人】徐唱, 李发凯, 范忠庆, 黎铖
【申请人】徐唱, 李发凯, 范忠庆, 黎铖, 徐笑
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2013年12月19日