CN105754296B - 一种含酰亚胺结构热致性液晶聚合物增韧增强的环氧树脂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种含酰亚胺结构热致性液晶聚合物增韧增强的环氧树脂组合物，所述环氧树脂组合物是由按质量份计的下述成分制备的：环氧树脂100份、含酰亚胺结构液晶聚合物1‑9份和酸酐固化剂10‑50份。本发明提供的环氧树脂，在耐热性增加的同时，冲击韧性，拉伸强度与模量、综合电学性能都有一定的提高。
Description
技术领域
本发明涉及一种高分子绝缘材料，具体讲涉及一种添加含酰亚胺结构液晶聚合物的环氧树脂组合物。
背景技术
环氧树脂是一种重要的热固性树脂，它具有优异的机械性能、电绝缘性能、化学稳定性能、耐高低温性能等优点，在电子电气绝缘、交通运输、航天航空以及先进复合材料用基体树脂等领域得到广泛应用，但其存在质脆，耐疲劳性、耐冲击性和耐开裂性较差等缺点，在很大程度上限制了它在某些领域的进一步开发应用。增韧环氧树脂的方法有很多，比如：橡胶增韧改性、热塑性树脂增韧改性、IPN互穿网络改性、热致性液晶改性等。但上述改性方法均存在着各种不足，例如，橡胶增韧改性环氧树脂由于在改性时用量较多，导致树脂的耐热性下降，存在分相不完全等问题；热塑性树脂增韧环氧树脂由于热塑性树脂的溶解性和流动性较差，导致增韧后的树脂体系粘度增大，粘接性变差，在将树脂体系用作复合材料基体时存在较大的加工困难；IPN的橡胶相组分过大，拉伸强度、剪切强度、弯曲强度都急剧降低，增韧效果也差。上述各种增韧改性方法中，热致性液晶增韧环氧是最具应用潜力一种改性方法。其特点是：添加少量的液晶就能起到很好的增韧效果，并且改性后的环氧树脂力学强度、电学性能和耐热性都有一定提高。目前很多研究者只是用液晶提高单纯环氧树脂的力学性能，并且液晶聚合物添加到环氧树脂中，环氧固化物的耐热性会降低，我们合成的含酰亚胺结构热致性液晶聚合物耐热性好，用其改性环氧固化体系对环氧不仅能起到增韧增强的效果，并且固化物的耐热性也有提高。
发明内容
本发明的目的在于针对环氧树脂韧性差，热塑性树脂或液体橡胶增韧改性又损失其电学性能和耐热性的缺点，通过在环氧树脂/酸酐体系中加入含酰亚胺结构热致性液晶聚合物，提供一种集电学性能、耐热性能均良好的增韧增强环氧树脂组合物。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
一种含酰亚胺结构热致性液晶聚合物增韧增强的环氧树脂组合物，其特征在于所述环氧树脂组合物是由按质量份计的下述成分制备的：环氧树脂100份、含酰亚胺结构液晶聚合物1-9份和酸酐固化剂10-50份。
优选的，所述环氧树脂为HE4112。
优选的，所述含酰亚胺结构液晶聚合物为：
优选的，所述的酸酐固化剂为HH306。
优选的，所述环氧树脂组合物是由按质量份计的下述成分制备的：环氧树脂100份、含酰亚胺结构液晶聚合物1-9份和酸酐固化剂40份。
所述的含酰亚胺结构热致性液晶聚合物增韧增强的环氧树脂组合物的制备方法，包括以下步骤：将环氧树脂加热至110℃全部熔融后，依次加入含酰亚胺结构热致性液晶聚合物和酸酐固化剂并搅拌均匀后，浇注到预热至110℃-130℃的模具中，抽真空脱泡0.5-1.5小时后，于120℃-150℃下固化6-9小时，然后升温到155℃-165℃继续固化6-9小时，自然冷却至室温，最后在175℃-180℃淬火一小时，得所述环氧树脂组合物
和最接近的现有技术比，本发明的有益效果为：针对环氧树脂韧性差，热塑性树脂或液体橡胶增韧改性又损失其电学性能和耐热性的缺点，通过在环氧树脂/酸酐体系中加入含酰亚胺结构热致性液晶聚合物，所制得的环氧树脂组合物，其冲击韧性、耐热性、拉伸强度与模量、电学性能都有所提高。
具体实施方式
实施例1
在烧杯中加入100份的HE4112，加热至110℃使其全部熔融；将酸酐固化剂加在另个烧杯中加热至170℃，把5份含酰亚胺结构热致性液晶聚合物加入40份HH306酸酐固化剂中，在170℃下搅拌使含酰亚胺结构热致性液晶聚合物全部溶于酸酐，然后把酸酐与含酰亚胺结构热致性液晶聚合物的混合液降温至110℃并加入环氧中，搅拌均匀，把环氧混合液浇注到在110℃下预热的模具中，抽真空脱泡1小时后，于130℃下固化8小时，然后升温到150℃继续固化8小时，自然冷却至室温，最后在170℃淬火一小时，得所述环氧树脂组合物。所得环氧树脂组合物的性能测试如表1所示。
实施例2
含酰亚胺结构热致性液晶聚合物的加入量为3份，其他操作如实施例1。所得环氧树脂组合物的性能测试如表1所示。
实施例3
含酰亚胺结构热致性液晶聚合物的加入量为9份，其他操作如实施例1。所得环氧树脂组合物的性能测试如表1所示。
实施例4
所加入的环氧树脂为100份，含酰亚胺结构热致性液晶聚合物为8份，酸酐固化剂为20份，其他操作如实施例1。
实施例5
所加入的环氧树脂为100份，含酰亚胺结构热致性液晶聚合物为2份，酸酐固化剂为50份，其他操作如实施例1。
实施例6
所加入的环氧树脂100份，含酰亚胺结构热致性液晶聚合物为6份，酸酐固化剂为10份，其他操作如实施例1。
实施例7
所加入的环氧树脂100份，含酰亚胺结构热致性液晶聚合物为1份，酸酐固化剂为30份，其他操作如实施例1。
实施例8
所加入的环氧树脂100份，含酰亚胺结构热致性液晶聚合物为7份，酸酐固化剂为40份，其他操作如实施例1。
表1
注：空白样——不加含酰亚胺结构热致性液晶聚合物，其他操作如实施例1所制得的环氧树脂组合物。
Claims (4)
1.一种含酰亚胺结构热致性液晶聚合物增韧增强的环氧树脂组合物，其特征在于所述环氧树脂组合物是由按质量份计的下述成分制备的：环氧树脂100份、含酰亚胺结构液晶聚合物1-9份和酸酐固化剂10-50份；
所述含酰亚胺结构液晶聚合物为：
2.如权利要求1所述的含酰亚胺结构热致性液晶聚合物增韧增强的环氧树脂组合物，其特征在于所述环氧树脂为HE4112。
3.如权利要求1或2所述的含酰亚胺结构热致性液晶聚合物增韧增强的环氧树脂组合物，其特征在于所述的酸酐固化剂为HH306。
4.权利要求1-3任一所述的含酰亚胺结构热致性液晶聚合物增韧增强的环氧树脂组合物的制备方法，所述方法包括以下步骤：将环氧树脂放置烧杯中同时加热至110℃，使其环氧树脂全部熔融；将酸酐固化剂加在另个烧杯中加热至170℃，把含酰亚胺结构热致性液晶聚合物加入酸酐固化剂中，在170℃下搅拌使含酰亚胺结构热致性液晶聚合物全部溶于酸酐，然后把酸酐与含酰亚胺结构热致性液晶聚合物的混合液降温至110℃并加入环氧树脂中，搅拌均匀，把环氧混合液浇注到预热至110℃-130℃的模具中，抽真空脱泡0.5-1.5小时后，于120℃-150℃下固化6-9小时，然后升温到155℃-165℃继续固化6-9小时，自然冷却至室温，最后在175℃-180℃淬火一小时，得所述环氧树脂组合物。
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