CN104403272A - 一种改性氮化铝粉增韧环氧树脂复合材料及其制作方法 - Google Patents

一种改性氮化铝粉增韧环氧树脂复合材料及其制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种改性氮化铝粉增韧环氧树脂复合材料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：环氧树脂49-59、氮化铝粉2-3、亚麻油5-8、过氧化二异丙苯1.2-3.2、钛酸酯偶联剂TMC-TTS 0.8-1.4、葵二酸二辛酯7-9、二甲基丙烯酸二甘醇酯8-10、聚乙烯吡咯烷酮4-7、2,5-二叔丁基对苯二酚6-9、二丙二醇甲醚10-13、聚异丁烯3-5、二甲氨基丙胺4-7、助剂3-6；本发明采用氮化铝粉作为填料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，制得的环氧树脂硬度高、耐高温、防腐防水性好、韧性大，制备出的涂料性能得到极大改善。

Description

一种改性氮化铝粉增韧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，具体涉及一种改性氮化铝粉增韧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改性氮化铝粉增韧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：
一种改性氮化铝粉增韧环氧树脂复合材料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：环氧树脂49-59、氮化铝粉2-3、亚麻油5-8、过氧化二异丙苯1.2-3.2、钛酸酯偶联剂TMC-TTS 0.8-1.4、葵二酸二辛酯7-9、二甲基丙烯酸二甘醇酯8-10、聚乙烯吡咯烷酮4-7、2,5-二叔丁基对苯二酚6-9、二丙二醇甲醚10-13、聚异丁烯3-5、二甲氨基丙胺4-7、助剂3-6。
所述的助剂由下列重量份原料制成：甲基丙烯酸酯3-4、四丁基溴化铵1-2、滑石粉1-3、纳米氧化锌2-4、硬脂酸钡1.1-2.5、三聚磷酸铝0.6-0.8、甲基异噻唑啉酮0.4-0.9、聚氧化乙烯2.1-3.5、聚乙二醇4-7、二苯甲酮0.7-1.7、丙烯酸乳液16-19、丙二醇苯醚8-10、适量水，其制备方法为：将四丁基溴化铵、聚氧化乙烯、聚乙二醇溶于热水搅拌10-15分钟，加入经煅烧处理后的滑石粉和纳米氧化锌研磨30-40分钟，喷雾干燥后加入硬脂酸钡、三聚磷酸铝研磨20-30分钟后超声波分散于丙烯酸乳液中，再加入丙二醇苯醚、二苯甲酮、甲基异噻唑啉酮一起搅拌30-40分钟，升温至175-195℃，保温3-5小时，将反应产物降温至85-95℃，加入甲基丙烯酸酯搅拌1-2小时即得。
所述的一种改性氮化铝粉增韧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）将氮化铝粉超声分散于亚麻油中，再将其加入到环氧树脂中，研磨处理20-40分钟；
（2）将2,5-二叔丁基对苯二酚、二丙二醇甲醚放入反应釜中搅拌10-15分钟混匀，加入过氧化二异丙苯、钛酸酯偶联剂TMC-TTS搅拌20-35分钟，升温至142-167℃，保温搅拌4-6小时；
（3）将步骤（2）反应产物降温至75-98℃，加入步骤（1）反应物料、葵二酸二辛酯、二甲基丙烯酸二甘醇酯搅拌30-40分钟，加入二甲氨基丙胺及其他剩余成分搅拌10-15分钟，在100-105℃下进行固化4-5小时即得。
本发明有以下有益效果：本发明采用氮化铝粉作为填料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，制得的环氧树脂硬度高、耐高温、防腐防水性好、韧性大，制备出的涂料性能得到极大改善。
具体实施方式
所述的一种改性氮化铝粉增韧环氧树脂复合材料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：环氧树脂55、氮化铝粉2、亚麻油8、过氧化二异丙苯2.2、钛酸酯偶联剂TMC-TTS 1.4、葵二酸二辛酯9、二甲基丙烯酸二甘醇酯8、聚乙烯吡咯烷酮4、2,5-二叔丁基对苯二酚6、二丙二醇甲醚12、聚异丁烯3、二甲氨基丙胺5、助剂5。
所述的助剂由下列重量份原料制成：甲基丙烯酸酯4、四丁基溴化铵1、滑石粉2、纳米氧化锌4、硬脂酸钡1.9、三聚磷酸铝0.7、甲基异噻唑啉酮0.6、聚氧化乙烯2.7、聚乙二醇7、二苯甲酮1.7、丙烯酸乳液18、丙二醇苯醚8、适量水，其制备方法为：将四丁基溴化铵、聚氧化乙烯、聚乙二醇溶于热水搅拌10-15分钟，加入经煅烧处理后的滑石粉和纳米氧化锌研磨30-40分钟，喷雾干燥后加入硬脂酸钡、三聚磷酸铝研磨20-30分钟后超声波分散于丙烯酸乳液中，再加入丙二醇苯醚、二苯甲酮、甲基异噻唑啉酮一起搅拌30-40分钟，升温至175-195℃，保温3-5小时，将反应产物降温至85-95℃，加入甲基丙烯酸酯搅拌1-2小时即得。
制作方法包括以下步骤：
（1）将氮化铝粉超声分散于亚麻油中，再将其加入到环氧树脂中，研磨处理20-40分钟；
（2）将2,5-二叔丁基对苯二酚、二丙二醇甲醚放入反应釜中搅拌10-15分钟混匀，加入过氧化二异丙苯、钛酸酯偶联剂TMC-TTS搅拌20-35分钟，升温至142-167℃，保温搅拌4-6小时；
（3）将步骤（2）反应产物降温至75-98℃，加入步骤（1）反应物料、葵二酸二辛酯、二甲基丙烯酸二甘醇酯搅拌30-40分钟，加入二甲氨基丙胺及其他剩余成分搅拌10-15分钟，在100-105℃下进行固化4-5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）：2.976；
（2）冲击强度（无缺口）（KJ/m2）：42.85。

Claims (2)

1.一种改性氮化铝粉增韧环氧树脂复合材料，其特征在于，由下列重量份的原料制成：环氧树脂49-59、氮化铝粉2-3、亚麻油5-8、过氧化二异丙苯1.2-3.2、钛酸酯偶联剂TMC-TTS 0.8-1.4、葵二酸二辛酯7-9、二甲基丙烯酸二甘醇酯8-10、聚乙烯吡咯烷酮4-7、2,5-二叔丁基对苯二酚6-9、二丙二醇甲醚10-13、聚异丁烯3-5、二甲氨基丙胺4-7、助剂3-6；所述的助剂由下列重量份原料制成：甲基丙烯酸酯3-4、四丁基溴化铵1-2、滑石粉1-3、纳米氧化锌2-4、硬脂酸钡1.1-2.5、三聚磷酸铝0.6-0.8、甲基异噻唑啉酮0.4-0.9、聚氧化乙烯2.1-3.5、聚乙二醇4-7、二苯甲酮0.7-1.7、丙烯酸乳液16-19、丙二醇苯醚8-10、适量水，其制备方法为：将四丁基溴化铵、聚氧化乙烯、聚乙二醇溶于热水搅拌10-15分钟，加入经煅烧处理后的滑石粉和纳米氧化锌研磨30-40分钟，喷雾干燥后加入硬脂酸钡、三聚磷酸铝研磨20-30分钟后超声波分散于丙烯酸乳液中，再加入丙二醇苯醚、二苯甲酮、甲基异噻唑啉酮一起搅拌30-40分钟，升温至175-195℃，保温3-5小时，将反应产物降温至85-95℃，加入甲基丙烯酸酯搅拌1-2小时即得。
2.根据权利要求1所述的一种改性氮化铝粉增韧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）将氮化铝粉超声分散于亚麻油中，再将其加入到环氧树脂中，研磨处理20-40分钟；
（2）将2,5-二叔丁基对苯二酚、二丙二醇甲醚放入反应釜中搅拌10-15分钟混匀，加入过氧化二异丙苯、钛酸酯偶联剂TMC-TTS搅拌20-35分钟，升温至142-167℃，保温搅拌4-6小时；
（3）将步骤（2）反应产物降温至75-98℃，加入步骤（1）反应物料、葵二酸二辛酯、二甲基丙烯酸二甘醇酯搅拌30-40分钟，加入二甲氨基丙胺及其他剩余成分搅拌10-15分钟，在100-105℃下进行固化4-5小时即得。
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