CN104387727A - 一种膨胀石墨改性环氧树脂复合材料及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种膨胀石墨改性环氧树脂复合材料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：E-42环氧树脂40-50、膨胀石墨2-3、稻草浆3-5、磷酸一铵1.2-2.3、三乙胺1-2、二聚酸2-5、邻苯二甲酸酐3.4-5.3、双苯乙基酚聚氧乙烯醚4-7、肌醇六磷酸酯6-9、邻苯二甲酸二辛酯5-8、松节油4-6、苯胺甲基三乙氧基硅烷0.5-0.9、助剂3-6；本发明不仅提高了传统环氧树脂导热性能，而且在合成工艺过程中添加改性后的膨胀石墨来调整环氧树脂的吸附性能，使得本发明制得的产品具有良好的吸附、导热性能，同时还能还能掩盖传统环氧树脂的臭味，用于涂料更环保健康。

Description

一种膨胀石墨改性环氧树脂复合材料及其制作方法
技术领域
本发明涉及高分子复合材料领域，具体涉及一种膨胀石墨改性环氧树脂复合材料及其制作方法。
背景技术
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。
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
本发明的目的就是提供一种膨胀石墨改性环氧树脂复合材料及其制作方法，以克服现有技术的不足。
本发明的目的是这样实现的：
一种膨胀石墨改性环氧树脂复合材料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：E-42环氧树脂40-50、膨胀石墨2-3、稻草浆3-5、磷酸一铵1.2-2.3、三乙胺1-2、二聚酸2-5、邻苯二甲酸酐3.4-5.3、双苯乙基酚聚氧乙烯醚4-7、肌醇六磷酸酯6-9、邻苯二甲酸二辛酯5-8、松节油4-6、苯胺甲基三乙氧基硅烷0.5-0.9、助剂3-6。
所述的助剂由下列重量份原料制成：邻羟基二苯甲酮2-4、硫酸锌1-2、硼酸锌1.3-2.5、樟脑0.7-1.2、纳米氧化铝1-3、玻璃微珠2-3、对苯二甲酸二乙酯10-14、阿拉伯胶1.2-3.7、聚乙二醇单甲醚13-17、正丁醇7-9、聚乙烯醇4-6、适量水，其制备方法为：将聚乙烯醇、阿拉伯胶放入热水中搅拌至完全溶解，放入樟脑、纳米氧化铝、玻璃微珠研磨30-40分钟，喷雾干燥加入硫酸锌、硼酸锌研磨10-20分钟超声波分散于聚乙二醇单甲醚中，再加入正丁醇、邻羟基二苯甲酮一起搅拌30-40分钟，升温至160-170℃，保温3-5小时，将反应产物降温至85-95℃，加入对苯二甲酸二乙酯搅拌1-2小时即得。
所述的一种膨胀石墨改性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）往稻草浆中加入松节油、膨胀石墨、磷酸一铵研磨30-40分钟，喷雾干燥，然后将其加入到E-42环氧树脂中，超声处理20-40分钟；
（2）将二聚酸、邻苯二甲酸酐、双苯乙基酚聚氧乙烯醚混合加入苯胺甲基三乙氧基硅烷一起放入反应釜中，升温至170-190℃，保温搅拌4-6小时；
（3）将步骤（2）反应产物降温至80-100℃，加入步骤（1）反应物料、肌醇六磷酸酯、邻苯二甲酸二辛酯高速搅拌30-40分钟，加入三乙胺及其他剩余成分高速搅拌10-15分钟，于75-95℃下固化2-3小时即得。
本发明有以下有益效果：本发明不仅提高了传统环氧树脂导热性能，而且在合成工艺过程中添加改性后的膨胀石墨来调整环氧树脂的吸附性能，使得本发明制得的产品具有良好的吸附、导热性能，同时还能还能掩盖传统环氧树脂的臭味，用于涂料更环保健康。
具体实施方式
所述的一种膨胀石墨改性环氧树脂复合材料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：E-42环氧树脂46、膨胀石墨3、稻草浆4、磷酸一铵1.9、三乙胺1、二聚酸4、邻苯二甲酸酐3.7、双苯乙基酚聚氧乙烯醚7、肌醇六磷酸酯6、邻苯二甲酸二辛酯5、松节油6、苯胺甲基三乙氧基硅烷0.8、助剂5。
所述的助剂由下列重量份原料制成：邻羟基二苯甲酮2-4、硫酸锌1-2、硼酸锌1.3-2.5、樟脑0.7-1.2、纳米氧化铝1-3、玻璃微珠2-3、对苯二甲酸二乙酯10-14、阿拉伯胶1.2-3.7、聚乙二醇单甲醚13-17、正丁醇7-9、聚乙烯醇4-6、适量水，其制备方法为：将聚乙烯醇、阿拉伯胶放入热水中搅拌至完全溶解，放入樟脑、纳米氧化铝、玻璃微珠研磨30-40分钟，喷雾干燥加入硫酸锌、硼酸锌研磨10-20分钟超声波分散于聚乙二醇单甲醚中，再加入正丁醇、邻羟基二苯甲酮一起搅拌30-40分钟，升温至160-170℃，保温3-5小时，将反应产物降温至85-95℃，加入对苯二甲酸二乙酯搅拌1-2小时即得。
制作方法包括以下步骤：
（1）往稻草浆中加入松节油、膨胀石墨、磷酸一铵研磨30-40分钟，喷雾干燥，然后将其加入到E-42环氧树脂中，超声处理20-40分钟；
（2）将二聚酸、邻苯二甲酸酐、双苯乙基酚聚氧乙烯醚混合加入苯胺甲基三乙氧基硅烷一起放入反应釜中，升温至170-190℃，保温搅拌4-6小时；
（3）将步骤（2）反应产物降温至80-100℃，加入步骤（1）反应物料、肌醇六磷酸酯、邻苯二甲酸二辛酯高速搅拌30-40分钟，加入三乙胺及其他剩余成分高速搅拌10-15分钟，于75-95℃下固化2-3小时即得。
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（Wm-1K-1）：3.175；
（2）冲击强度（无缺口）（KJ/m2）：43.2；
（3）耐候性佳、人工耐老化可达1000小时。

Claims (2)

1.一种膨胀石墨改性环氧树脂复合材料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：E-42环氧树脂40-50、膨胀石墨2-3、稻草浆3-5、磷酸一铵1.2-2.3、三乙胺1-2、二聚酸2-5、邻苯二甲酸酐3.4-5.3、双苯乙基酚聚氧乙烯醚4-7、肌醇六磷酸酯6-9、邻苯二甲酸二辛酯5-8、松节油4-6、苯胺甲基三乙氧基硅烷0.5-0.9、助剂3-6；所述的助剂由下列重量份原料制成：邻羟基二苯甲酮2-4、硫酸锌1-2、硼酸锌1.3-2.5、樟脑0.7-1.2、纳米氧化铝1-3、玻璃微珠2-3、对苯二甲酸二乙酯10-14、阿拉伯胶1.2-3.7、聚乙二醇单甲醚13-17、正丁醇7-9、聚乙烯醇4-6、适量水，其制备方法为：将聚乙烯醇、阿拉伯胶放入热水中搅拌至完全溶解，放入樟脑、纳米氧化铝、玻璃微珠研磨30-40分钟，喷雾干燥加入硫酸锌、硼酸锌研磨10-20分钟超声波分散于聚乙二醇单甲醚中，再加入正丁醇、邻羟基二苯甲酮一起搅拌30-40分钟，升温至160-170℃，保温3-5小时，将反应产物降温至85-95℃，加入对苯二甲酸二乙酯搅拌1-2小时即得。
2.根据权利要求1所述的一种膨胀石墨改性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）往稻草浆中加入松节油、膨胀石墨、磷酸一铵研磨30-40分钟，喷雾干燥，然后将其加入到E-42环氧树脂中，超声处理20-40分钟；
（2）将二聚酸、邻苯二甲酸酐、双苯乙基酚聚氧乙烯醚混合加入苯胺甲基三乙氧基硅烷一起放入反应釜中，升温至170-190℃，保温搅拌4-6小时；
（3）将步骤（2）反应产物降温至80-100℃，加入步骤（1）反应物料、肌醇六磷酸酯、邻苯二甲酸二辛酯高速搅拌30-40分钟，加入三乙胺及其他剩余成分高速搅拌10-15分钟，于75-95℃下固化2-3小时即得。
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