CN101186744B

CN101186744B - 一种环氧树脂及其用途

Info

Publication number: CN101186744B
Application number: CN2007101959059A
Authority: CN
Inventors: 蔡朝阳; 余仕文; 陈清源
Original assignee: SHANGWEI CO Ltd
Current assignee: Up weft new material Polytron Technologies Inc
Priority date: 2007-08-29
Filing date: 2007-12-04
Publication date: 2011-04-06
Anticipated expiration: 2027-12-04
Also published as: CN101186744A

Abstract

本发明涉及一种环氧树脂及其用途，它包括以下组分：环氧树脂，反应稀释剂及硬化剂，反应稀释剂为在室温下具有低粘度及含有一个或多个不饱和双键反应官能基的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的单体或寡聚合物，其添加于环氧树脂中，混合均匀形成环氧树脂配方的主剂，组成成份为主剂全部100份的重量中，反应稀释剂占5～30份的比例，硬化剂组成环氧树脂配方的B剂，其与主剂的重量份数比为20～50比100。本发明可改善环氧树脂的硬化反应过程中的胶化时间、放热峰温度及粘度的加工操作特性，且对环氧树脂固化物的机械性质下降有限，又可提升环氧树脂的韧性，适用于大型复合材料结构件(风力叶片、船舶、汽车、航空器等)的制造，有优异的操作时间、低放热峰温度及良好的纤维含浸性并可改善环氧树脂的韧性。

Description

一种环氧树脂及其用途

技术领域

本发明涉及环氧树脂，特别是指一种在硬化反应过程中可使胶化时间(Geltime)明显延长，又使环氧树脂的机械性质沒有大幅下降的环氧树脂及其用途。

背景技术

环氧树脂的发明曾经经历相当长的时期，它的工业化生产和应用仅是近几年的事，在十九世纪末和二十世纪初两个重大的发现揭开了环氧树脂的帷幕，远在1891年德国的林丹尔(Lindmann)用对苯二酚和环氧氯丙烷反应生成了树脂状产物，1909年俄国化学家普力斯爵乌(Prileschajew)发现用过氧化苯甲醚和烯烃反应可生成环氧化合物，这两种化学反应至今仍是环氧树脂合成中的主要途径。

1938年瑞士的皮尔·卡斯坦(Pierre Castan)提出「可硬化的合成树脂制造法」专利申请，而环氧树脂的最初专利是由德国I.G染料公司1939年取得德国专利。在1940年瑞士的卡斯坦(Castan)完成「可硬化的合成树脂制造法」，汽巴(Ciba)公司即以此专利为基础进行进一步的开发。此专利所用的硬化剂为二盐基性酸，后因开发用胺类方法，迅速扩大环氧树脂的应用面。卡斯坦(Castan)的研究为环氧树脂的发展潮流之一，另一潮流为美国格林-李(Green-lee)的研究。Green-lee最初的专利是1943年申请以双酚(Bisphenol)与Epichlorhydrin[环氧-(1，2)-氯-(3)丙烷]反应制造多类醇及以该醇不饱和酸酯化，扩张其应用研究方向而获得双酚A(BPA)环氧树脂的众多应用专利，其应用包含利用聚胺酚树脂、尿素、聚醯胺等硬化方法。

将环氧树脂加入适当硬化剂[胺类(amine)、醯胺类(polyamide)等]经架桥反应后可得到三次元结构热固性高分子材料，通常具有下列特性：

一、低中温硬化：能在5～150℃的温度产生硬化反应；

二、低体积收缩率：环氧树脂固化物的收缩率在1～3％；

三、良好的粘著性；

四、良好的机械性质；

五、良好的绝缘特性；

六、良好的抗化学酸碱性。

综合上述可知，环氧树脂的产物具有许多优良的性质，因此在工业界几乎是应用最广泛、性质最优的热固性塑胶。无论在粘著剂、涂料、复合材料基材、风力叶片树脂，甚至航空、太空材料等方面都拥有十分重要的地位。

尽管环氧树脂综合性能优良，但其在某些方面的性能尚不能满足作业性的要求，例如存在粘度高、易脆等问题。因此目前产业界普遍使用单官能环氧基稀释剂或非反应型稀释剂来降低环氧树脂的粘度，以提升加工作业性。但经稀释后的环氧树脂的机械强度与耐热性明显降低，如何既能解决环氧树脂的高粘度及易脆性，又能不降低其机械强度与耐热性，以提高环氧树脂的加工作业性是目前产业界有待解决的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明的主要目的在于提供一种环氧树脂及其用途，其可达到非常低粘度、低放热峰温度及长的胶化时间，使得真空灌注成型加工作业操作特性相当优异。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种环氧树脂，其特征在于它包括以下组分：环氧树脂，反应稀释剂及硬化剂，所述反应稀释剂为在室温下具有低粘度及含有一个或多个不饱和双键反应官能基的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的单体或寡聚合物，其添加于所述环氧树脂中，混合均匀形成环氧树脂配方的主剂，组成成份为主剂全部100份的重量中，反应稀释剂占5～30份的比例，以达到25℃的温度下主剂混合粘度为700～3000cps的液体，硬化剂组成环氧树脂配方的B剂，其与主剂的重量份数比为20～50比100。

上述本发明的技术方案中，所述环氧树脂包含二个及多官能环氧基与不同比例二个及多官能环氧基的混合，包括二官能环氧基双酚A、双酚F的环氧树脂，多官能环氧基的环氧树脂，酚醛型环氧树脂，溴化型环氧树脂，邻-甲酚醛型环氧树脂及橡胶增韧型环氧树脂中的一种或多种混合。

上述本发明的技术方案中，所述硬化剂包括直链脂肪族胺，环脂族胺，脂肪芳香族胺，聚醯胺与一种或多种硬化剂的掺合混合，包括直链脂肪族胺乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺，环脂族胺N-氨乙基哌嗪、薄荷烷二胺、异佛尔酮二胺，脂肪芳香族胺间苯二甲胺、聚醯胺等，所述硬化剂所要求的粘度范围为25℃温度下1～400cps。

上述本发明的技术方案中，所述反应稀释剂丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯单体或寡聚合物包括脂肪族类、醚类、酯类、环氧树脂和醯胺酯类的含不饱和双键的丙烯酸酯的单官能基及多官能基单体或寡聚合物的一种或多种的掺合混合物。

上述本发明的技术方案中，所述反应稀释剂丙烯酸酯包括单官能基及多官能基的单体或寡聚合物的一种或多种混合物，包括β-羧乙基丙烯酸酯，丙烯酸丁酯，丙烯酸-2-乙基己酯，丙烯酸-2-乙基己酯，丙烯酸辛酯，异辛基丙烯酸酯，丙烯酸壬酯，异丙烯酸壬酯，丙烯酸癸酯，异丙烯酸癸酯，丙烯酸癸酯，苯基丙烯酸酯，环己烷丙烯酸酯，t-环己烷丙烯酸酯，苯氧基丙烯酸酯，乙氧化苯氧基乙基丙烯酸酯，丙氧化苯氧基乙基丙烯酸酯，壬苯氧基乙基丙烯酸酯，丁氧基丙烯酸乙酯，月桂酸丙烯酸酯，异冰片基丙烯酸酯，二氢环戊二烯丙烯酸酯，四氢丙烯酸酯，乙氧基乙基丙烯酸酯，醯胺酯类丙烯酸酯和环氧树脂丙烯酸酯，1.6-己二醇二丙烯酸酯，三丙二醇二丙烯酸酯，二乙二醇二丙烯酸酯，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，三甘醇二丙烯酸酯，丁二醇二丙烯酸酯，二丙二醇二丙烯酸酯，新戊二醇二丙烯酸酯。

上述本发明的技术方案中，所述反应稀释剂甲基丙烯酸酯包括单官能基及多官能基的单体或寡聚合物的一种或多种混合物，包括缩水甘油甲基丙烯酸酯，1，6己二醇二甲基丙烯酸酯，乙二醇二甲基丙烯酸酯，丙二醇二甲基丙烯酸酯，环己烷二甲基丙烯酸酯，丁二醇二甲基丙烯酸酯，二乙二醇二甲基丙烯酸酯，三乙二醇二甲基丙烯酸酯，甲基丙烯酸甲酯，乙氧化三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。

本发明应用于含浸强化纤维材料的真空灌注成型、手糊真空辅助成型加工作业。

所述真空灌注成型、手糊真空辅助成型加工作业包括制造风力叶片、船舶、汽车、飞机的大型复合材料结构件。

本发明利用反应官能基丙烯酸酯(acrylate)和甲基丙烯酸酯(methacrylate)单体或寡聚合物稀释剂的低粘度特性添加在环氧树脂中，来降低环氧树脂配方的主剂(A剂)粘度，使得环氧树脂主剂(A剂)与硬化剂搅拌混合物的粘度在硬化反应过程中可使得胶化时间(Gel time)明显的延长，又使得环氧树脂的机械性质沒有大幅下降，达到非常低粘度、低放热峰温度及长的胶化时间，使得真空灌注成型加工作业操作特性相当优异，从而使本发明所提供的环氧树脂非常适用于大型复合材料结构件(风力叶片、船舶、汽车、航空器等)的真空灌注成型、手糊真空辅助成型等生产制造工艺，有优异的操作时间，低放热峰温度及良好的纤维含浸性又可改善环氧树脂的韧性。同时此新发明的系统可符合环氧树脂材料应用于纤维复合材料的GL 2000(Germanischer Lloyd)的标准规范。

本发明所提供的环氧树脂具有下列特点：

1、环氧树脂主剂具有低粘度700-3000cps；2、环氧树脂主剂加硬化剂后具有低粘度100-1000cps；3、长的胶化时间，有利满足结构制造加工过程中浸透、排气，树脂工作寿命之要求；4、较低的放热温度；5、良好的纤维含浸性；6、可在室温下固化；7、固化时无需额外压力，只需真空；8、较高的韧性；9、机械强度可符合GL 2000的标准规范。

具体实施方式

现举以下实施例并结合附图对本发明的结构及功效进行详细说明。

本发明所提供的环氧树脂，其应用于大型复合材料结构件产品(例：风力叶片、船舶、汽车、航空器等)，具有高纤维含有率，稳定品质及高机械强度的特点，同时拥有优异的加工操作特性。

本发明的配方包括稀释剂，环氧树脂与硬化剂，各组分的混合重量份数配比如下：

一、环氧树脂：70～95份

二、稀释剂：5～30份

环氧树脂与稀释剂的混合物组成环氧树脂配方的主剂A剂。

三、硬化剂：20～50份

硬化剂组成环氧树脂配方的B剂，其配比为与100份A剂的重量份数比。

上述配方中的反应稀释剂以acrylate(丙烯酸酯)或methacrylate(甲基丙烯酸酯)单或多官能基的单体或寡聚合物为选择，环氧树脂包含二个及多官能环氧基(又称缩水甘油基)与不同比例二个及多官能环氧基的混合，以双酚A(bisphenolA)及双酚F(bisphenol F)为主，但并不仅限制于此二类，可依材料特性需求选择一种或多种环氧树脂混合参配，例如双酚A混合参配酚酫型环氧树脂，采用上述重量配比进行环氧树脂机械搅拌混合，产生低粘度的A剂，之后再与由一种或多种硬化剂混合制成的低粘度硬化剂混合，在室温与后硬化(post cure)条件下，进行加成聚合反应，形成高强度三次元结构热固性高分子材料。

本发明主要使用的环氧树脂双酚A或F型环氧树脂的结构式如下：

黏接性耐腐蚀性耐热性及刚性黏接性耐热性及刚性耐腐蚀性黏接性

R：CH₃ or H

由结构式中可清楚得知该种环氧树脂具有如下性能：

1、由于具有环氧基与氢氧基的基因，因此粘接强度高；

2、固化收缩率低，小于3％，为热固性树脂收缩率低的一种；

3、稳定性好，未加入硬化剂时可放置一年以上不变质；

4、耐化学药品性好，耐酸碱和多种化学品；

5、机械强度高，可做结构材料应用；

6、电绝缘性优良，普遍性能超过不饱和聚酯树脂。

但它还存在以下缺点：

1、粘度高，不利加工作业进行；

2、材料脆性，耐冲击强度低；

3、耐候性差，在紫外线照射下会老化，造成性能下降，因此不适合于户外长期使用。

下面详细说明本发明对上述环氧树脂的加工操作特性缺点进行的改进。本发明采用丙烯酸酯(acrylate)或甲基丙烯酸酯(methacrylate)单或多官能基单体或寡聚合物来稀释该种环氧树脂，达到降低粘度的效果，同时运用丙烯酸酯(acrylate)或甲基丙烯酸酯(methacrylate)中的双键与硬化剂中胺类(amine)官能基，进行迈克尔·加成(Michael addition)的化学反应过程如下：

一、稀剂释与硬化剂反应：

其中M为：丙烯酸酯(acrylate)，甲基丙烯酸酯(methacrylate)，脂肪族类(aliphatic)，醚类(ether)，酯类(ester)，环氧树脂类(epoxy)及醯胺酯类(urethane)等官能基的丙烯酸酯(acrylate)

二、环氧树脂与硬化剂反应：

经反应后形成巨大的三维交链分子结构。

通过上述反应化学式，可了解稀释剂与硬化剂可产生化学反应，因此得到的分子交链密度较高，所以环氧树脂的机械强度及耐热性下降有限。

下面通过本发明的较佳实施例与两种业界常用方法的对比进行详细说明。

实施例一：本发明的环氧树脂及两种业界常用环氧树脂配方的重量份数的配比如表一、表二所示，其中I为业界现有的不添加稀释剂的环氧树脂配方，II和IV为本发明环氧树脂的配方，III为现在业界采用的添加正丁基缩水甘油甲醚[butyl glycol ether(BGE)]为稀释剂的环氧树脂配方。

表一：A剂：

表二：B剂：

A/B剂重量配比 100∶28.85 100∶29.08 100∶29.08 100∶30

下面对表一、表二中的材料加以说明：

双酚A型(bisphenol A Type)环氧树脂的环氧当量为176～184g/eq，其在25℃时的粘度为8000～12000cps；

三丙二醇二丙烯酸酯TPGDA(tripropylene glycol diacrylate)，其在25℃时的粘度为7～17cps；

正丁基缩水甘油甲醚BGE(butyl glycol ether)，其在25℃时的粘度为2～10cps；

异佛尔酮双胺(Isophorone diamine(IPDA))的活化氢当量为42.6g/eq，在25℃时的粘度为18.5cps；

聚醚胺(Polyether amine)的活化氢当量为60g/eq，在25℃时的粘度为5～12cps。

下面说明上述配方的环氧树脂的制备方法及对粘度，放热峰温度及胶化时间(Gel time)的测试：

一、将配方中的(1)与(2)、(1)与(3)依比例添加，再利用机械搅拌均匀(25℃)成为A剂，在25℃的温度下测量其粘度；

二、将配方中的(4)、(5)依比例添加，再利用机械搅拌均匀(25℃)成为B剂，在25℃的温度下测量其粘度；

三、将A剂与B剂依比例混合，再利用机械搅拌均匀，在25℃的温度下测量其粘度；

四、A/B剂混合后，在温度26℃下，取A/B混合物100g进行放热峰温度测试，并采用温度记录仪记录其变化；

五、A/B混合后，在温度26℃下，取A/B混合物100g进行胶化时间(Gel time)测试。

以上实验的结果如表三所示。

表三：

由表三可知：

1、稀释剂TPGDA与BGE可明显降低环氧树脂及其A/B剂混合物的粘度(A剂：8500→2350cps，8500→700cps，A/B剂混合：760→410cps，760→225cps)；

2、稀释剂TPGDA可明显降低环氧树脂的化学反应的放热峰温度(186℃→91.5℃)，而传统单官能环氧基稀释剂BGE无法降低放热峰温度(186℃→175℃)；

3、稀释剂TPGDA可明显延长胶化时间(Gel time)(176→218min)。

下面通过制备过程中的实验测试上述三种环氧树脂的机械强度及热变形温度：

一、在玻璃板上胶粘离型纸；

二、将三片厚度3mm×长度25mm×宽度15mm的标准硅胶条(silicone)放置在两片玻璃平板中间的三个边缘，留一边不放置硅胶条形成开放式，以供树脂灌注；

三、再用工业用夹子将硅胶条固定在玻璃板中间，且必需达到密封效果，以防止树脂外流；

四、将实施例配方中的(1)与(2)、(1)与(3)依比例添加，再用机械搅拌均匀(25℃)成为A剂；

五、将配方中的(4)、(5)依比例添加，再用机械搅拌均匀(25℃)成为B剂；

六、将A剂与B剂依比例混合，再用机械搅拌均匀；

七、将步骤六形成的混合液进行抽真空脱泡；

八、将完成抽真空的混合液，倒入步骤三的物件中；

九、固化条件为：在室温静置16小时，之后再行80℃/8hr后硬化处理，然后自然冷却至室温。

实验结果如表四所示。

表四：

由上表可知：

1、稀释剂TPGDA对环氧树脂抗弯强度的影响有限(133MPa→132MPa)，而稀释剂BGE对环氧树脂系统抗弯强度有明显下降(133→123MPa)；

2、稀释剂TPGDA与BGE对环氧树脂抗拉强度有明显降低(70.2→60.2MPa)，但本发明的环氧树脂可符合GL 2000环氧树脂应用于复合材料标准规范中抗拉强度的要求；

3、稀释剂TPGDA对环氧树脂热变形温度虽有明显降低(93.5℃→82.7℃)，然而比一般常用稀释剂BGE对环氧树脂热变形温度的降低程度己明显提升(82.7℃→74.8℃)，仍可符合GL 2000环氧树脂应用于复合材料标准规范中热变形温度的要求。

实施例二：本发明的环氧树脂及业界现有的环氧树脂配方的重量份数的配比如表五、表六所示，其中I为业界现有的不添加稀释剂的环氧树脂配方，V和VI为本发明添加三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(trimethylolpropane triacrylate(TMPTA))或乙二醇二甲基丙烯酸酯(ethylene glycol dimethacrylate)(EGDMA)作为稀释剂的环氧树脂的配方。

表五：A剂：

表六：B剂：

A/B剂重量配比 100∶28.85 100∶29.0 100∶29.1

本实施例对粘度、放热峰温度及胶化时间(Gel time)的实验结果如表七所示：

表七：

本实施例对机械强度及热变形温度的测试结果如表八所示：

表八：

本实施例对粘度、放热峰温度及胶化时间(Gel time)和机械强度及热变形温度的测试方法与实施例一相同。

由上述实验结果可知，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(trimethylolpropane triacrylate(TMPTA))和乙二醇二甲基丙烯酸酯(ethylene glycol dimethacrylate)(EGDMA)可降低环氧树脂的粘度，并在硬化反应过程中使得胶化时间(Gel time)明显延长，又使得环氧树脂硬化成型后的机械性质没有大幅下降。

本发明配方中的环氧树脂包括二个及多官能环氧基(又称缩水甘油基)与不同比例二个及多官能环氧基的混合系统，举例包含如下，然而不仅止于下述种类，包括二官能环氧基双酚A(bisphenol A)、双酚F(bisphenol F)环氧树脂，多官能环氧基(Multifunctional epoxy resin)的环氧树脂，酚醛型(Novolac)环氧树脂，溴化型环氧树脂(Brominated type epoxy resin)，邻-甲酚醛型(Novolac)环氧树脂及橡胶增韧型环氧树脂。

本发明配方中的硬化剂包含直链脂肪族胺，环脂族胺，脂肪芳香族胺，聚醯胺与一种或多种硬化剂掺合混合，举例包含如下，然而不仅止于下述种类，包括：直链脂肪族胺乙二胺(Ethyl diamine)(EDA)、二乙烯三胺(diethylenetriamine)(DETA)、三乙烯四胺(triethylene tetramine)(TETA)，环脂族胺N-氨乙基哌嗪(N-amino ethyl piperazine)(AEP)、薄荷烷二胺(Menthane diamine)(MDA)、异佛尔酮二胺(Iso phoronediamine)(IPDA)，脂肪芳香族胺间苯二甲胺(m-xylenediamine)(MXDA)、聚醯胺等，上述硬化剂所要求的粘度范围为1～400cps(25℃)。

本发明配方中的反应稀释剂丙烯酸酯(acrylate)和甲基丙烯酸酯(methacrylate)单体或寡聚合物是指包括脂肪族类(aliphatic)、醚类(ether)、酯类(ester)、环氧树脂和醯胺酯类(urethane)等型含不饱和双键的丙烯酸酯(acrylate)的单官能基及多官能基单体或寡聚合物的一种或多种的掺合混合物。其中丙烯酸酯(acrylate)包含单官能基及多官能基的单体或寡聚合物的一种或多种混合物，举例包含如下，然不仅止于下述种类：β-羧乙基丙烯酸酯(beta-carboxy ethyl acrylate)，丙烯酸丁酯(butyl acrylate)，丙烯酸-2-乙基己酯(2-EMA)(2-ethyl hexane acrylate)，丙烯酸-2-乙基己酯(2-ethyl hexyl acryate)，丙烯酸辛酯(octyl acrylate)，异辛基丙烯酸酯(iso-octyl acrylate)，丙烯酸壬酯(nonyl acrylate)，丙烯酸癸酯(decyl acrylate)，丙烯酸癸酯(octyle decyl acrylate)(ODA)，苯基丙烯酸酯(benzyl acrylate)，环己烷丙烯酸酯(cyclo hexyl acrylate)，苯氧基丙烯酸酯(phenoxy ethyl acrylate)，乙氧化苯氧基乙基丙烯酸酯(ethoxylated phenoxy ethyl acrylate)，丙氧化苯氧基乙基丙烯酸酯(propoxylated phenoxy ethyl acrylate)，壬苯氧基乙基丙烯酸酯(nonyl phenoxyethyl acrylate)，丁氧基丙烯酸乙酯(butoxy ethyl acrylate)，月桂酸丙烯酸酯(laurylacrylate)，异冰片基丙烯酸酯(isobornyl acrylate)，二氢环戊二烯丙烯酸酯(dihydrocyclopentadiene acrylate)，四氢丙烯酸酯(tetra hydrofuryl acrylate)，乙氧基乙基丙烯酸酯(ethoxy ethyl acrylate)，醯胺酯类丙烯酸酯(urethane acrylates)和环氧树脂丙烯酸酯(epoxy acrylate)，1，6-己二醇二丙烯酸酯(acrylates，hexane dioldiacrylate)(HDDA)，三丙二醇二丙烯酸酯(tripropylene glycol diacrylate)，二乙二醇二丙烯酸酯(diethylene glycol diacrylate)(DEGDA)，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(trimethylolpropane triacrylate)(TMPTA)，三甘醇二丙烯酸酯(Triethyle glycoldiacrylate)(TEGDA)，丁二醇二丙烯酸酯(butyl diol diacrylate)(BDDA)，二丙二醇二丙烯酸酯(Dipropylene glycol diacrylate)(DPGDA)，新戊二醇二丙烯酸酯(NPGDA)(N-pentane glycol diacrylate)。

甲基丙烯酸酯(methacrylate)包含单官能基及多官能基的单体或寡聚合物的一种或多种混合物，举例包含如下，然不仅止于下述种类：缩水甘油甲基丙烯酸酯(glycidyl methacrylate)(GMA)，1，6己二醇二甲基丙烯酸酯(1，6hexanediol dimethacrylate)(HDDMA)，乙二醇二甲基丙烯酸酯(ethylene glycoldimethacrylate)(EGDMA)，丙二醇二甲基丙烯酸酯(propylene glycoldimethacrylate)(PGDMA)，环己烷二甲基丙烯酸酯(cyclo hexane dimethacrylate，butancdiol dimethacrylate)，丁二醇二甲基丙烯酸酯(butancdiol dimethacrylate)，二乙二醇二甲基丙烯酸酯(diethylene glycol dimethacrylate)，三乙二醇二甲基丙烯酸酯(triethylene glycol dimethacrylate，isobornyl methacrylate)，甲基丙烯酸甲酯(methyl methacrylate)(MMA)，乙氧化三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(ethoxylatetrimethylol propane trimethacrylate)，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(trimethylolpropane trimethacrylate)(TMPTMA)。

本发明的环氧树脂非常适合含浸强化纤维材料的真空灌注成型，手糊真空辅助成型等加工作业，可有效提高良好的作业操作特性与机械物性。其中强化纤维材料所选择的种类包括下述的一种或多种混合物，举例包含如下，然不仅止于下述种类：碳纤维(Carbon fibers)，克维拉纤维(kevlar fibers)，玻璃纤维(Glassfibers)，碳化矽纤维(silicon carbide fibers)，铝纤维(alumina fibers)，不锈钢纤维(stainless steel fibers)，硼纤维(boron fibers)和尼龙纤维(nylon fibers)。

适用本发明的真空灌注成型，手糊真空辅助成型等加工作业特别适合制造大型复合材料结构件产品包括风力叶片、船舶、汽车、飞机等。

综合上述说明可知，丙烯酸酯(acrylate)或甲基丙烯酸酯(methacrylate)的单体或寡聚合物稀释剂有明显的稀释效果，可降低环氧树脂配方中的A剂及A/B剂混合粘度，并可降低环氧树脂化学反应过程的放热温度，还可延长胶化时间，使得环氧树脂加工操作性及作业时间有明显的改善，所以，本发明所提供的环氧树脂非常适合运用于生产大型复合材料结构件，尤其是采用真空灌注成型、手糊真空辅助成型等加工的产品(如风力叶片、船舶、汽车、航空等产业)。

Claims

1.一种环氧树脂，其特征在于它包括以下组分：双酚A型环氧树脂，反应稀释剂及硬化剂，所述反应稀释剂为在室温下具有低粘度及含有一个或多个不饱和双键反应官能基的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的单体或寡聚合物，其添加于所述环氧树脂中，混合均匀形成环氧树脂配方的主剂，组成成份为主剂全部100份的重量中，反应稀释剂占5～30份的比例，以达到25℃的温度下主剂混合粘度为700～3000cps的液体，硬化剂组成环氧树脂配方的B剂，其与主剂的重量份数比为20～50比100。

2.如权利要求要求1所述的环氧树脂，其特征在于：所述双酚A型环氧树脂为二官能环氧基双酚A。

3.如权利要求要求1所述的环氧树脂，其特征在于：所述硬化剂为直链脂肪族胺、环脂族胺、脂肪芳香族胺，以及聚醯胺与一种或多种硬化剂掺合混合成的直链脂肪族胺乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺，环脂族胺N-氨乙基哌嗪、薄荷烷二胺、异佛尔酮二胺，脂肪芳香族胺间苯二甲胺和聚醯胺，所述硬化剂所要求的粘度范围为25℃温度下1～400cps。

4.如权利要求要求1所述的环氧树脂，其特征在于：所述反应稀释剂丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯单体或寡聚合物为脂肪族类、醚类、酯类、环氧树脂和醯胺酯类的含不饱和双键的丙烯酸酯的单官能基及多官能基单体或寡聚合物中的一种或多种的掺合混合物。

5.如权利要求要求4所述的环氧树脂，其特征在于：所述反应稀释剂丙烯酸酯为单官能基及多官能基的单体或寡聚合物的一种或多种混合物，包括β-羧乙基丙烯酸酯，丙烯酸丁酯，丙烯酸-2-乙基己酯，丙烯酸-2-乙基己酯，丙烯酸辛酯，异辛基丙烯酸酯，丙烯酸壬酯，丙烯酸癸酯，苯基丙烯酸酯，环己烷丙烯酸酯，苯氧基丙烯酸酯，乙氧化苯氧基乙基丙烯酸酯，丙氧化苯氧基乙基丙烯酸酯，壬苯氧基乙基丙烯酸酯，丁氧基丙烯酸乙酯，月桂酸丙烯酸酯，异冰片基丙烯酸酯，二氢环戊二烯丙烯酸酯，四氢丙烯酸酯，乙氧基乙基丙烯酸酯，醯胺酯类丙烯酸酯和环氧树脂丙烯酸酯，1，6-己二醇二丙烯酸酯，三丙二醇二丙烯酸酯，二乙二醇二丙烯酸酯，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，三甘醇二丙烯酸酯，丁二醇二丙烯酸酯，二丙二醇二丙烯酸酯或新戊二醇二丙烯酸酯中的一种或多种混合。

6.如权利要求要求4所述的环氧树脂，其特征在于：所述反应稀释剂甲基丙烯酸酯为单官能基及多官能基的单体或寡聚合物的一种或多种混合物，包括缩水甘油甲基丙烯酸酯，1，6己二醇二甲基丙烯酸酯，乙二醇二甲基丙烯酸酯，丙二醇二甲基丙烯酸酯，环己烷二甲基丙烯酸酯，丁二醇二甲基丙烯酸酯，二乙二醇二甲基丙烯酸酯，三乙二醇二甲基丙烯酸酯，甲基丙烯酸甲酯，乙氧化三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯或三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯中的一种或多种混合。

7.如权利要求1所述环氧树脂的用途，其特征在于应用于含浸强化纤维材料的真空灌注成型、手糊真空辅助成型加工作业。

8.如权利要求7所述环氧树脂的用途，其特征在于：所述真空灌注成型、手糊真空辅助成型加工作业包括制造风力叶片、船舶、汽车、飞机的大型复合材料结构件。