CN106566194A - 一种耐高温环氧树脂 - Google Patents
一种耐高温环氧树脂 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106566194A CN106566194A CN201610907961.XA CN201610907961A CN106566194A CN 106566194 A CN106566194 A CN 106566194A CN 201610907961 A CN201610907961 A CN 201610907961A CN 106566194 A CN106566194 A CN 106566194A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- epoxy resin
- silane
- resin
- epoxy
- parts
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/54—Silicon-containing compounds
- C08K5/544—Silicon-containing compounds containing nitrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2201/00—Properties
- C08L2201/08—Stabilised against heat, light or radiation or oxydation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Epoxy Resins (AREA)
Abstract
本发明公开了一种耐高温环氧树脂，包括：环氧树脂100份，苯并六元杂环化合物1‑30份，固化剂5‑10份，苯乙炔基硅烷70‑90份，其中，苯乙炔基硅烷包括：甲基‑二(间乙炔基苯胺)硅烷、二甲基‑二(间乙炔基苯胺)硅烷、甲基‑三(间乙炔基苯胺)硅烷、苯基‑三(间乙炔基苯胺)硅烷、四(间乙炔基苯胺)硅烷；环氧树脂为多官能团环氧树脂，先将多官能团环氧树脂与苯并六元杂环化合物、固化剂混合均匀，然后在丙酮环境中，加入苯乙炔基硅烷，混合均匀得到环氧树脂体系。本发明的环氧树脂通过改性提高了热性能，并且降低了体积收缩率，树脂具有良好的力学性能。
Description
技术领域
本发明涉及环氧树脂材料领域，具体涉及一种耐高温环氧树脂。
背景技术
环氧树脂因其环氧基的特殊三元环结构而具有良好的粘结性能，而且环氧树脂加工性、设计性都很突出，所以经常作为复合材料的基体使用。在低温领域里，环氧树脂是最主要的复合材料基体之一，因为环氧树脂作为一种通用型热固性树脂，其具有力学性能高、附着力强、体积收缩小、工艺性能好、电绝缘性优良、耐腐蚀等诸多优点，并得到了广泛的应用。
但是，在高温领域，尤其是航空航天领域，环氧树脂的弊端就突显出来，普通环氧树脂固化物的使用温度一般在80-100℃，在高温环境中会变软、变黏、甚至开始分解而不再具有使用性能。通过向环氧树脂结构中引入刚性基团，提高环氧树脂交联度等方法，可以提高树脂的耐热性，但是这样往往会导致树脂变脆变硬，力学性能下降，所以如何同时提高环氧树脂的耐热性和韧性仍然是当今环氧树脂的发展方向。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供耐高温环氧树脂，本发明的环氧树脂通过改性提高了热性能，并且降低了体积收缩率，树脂具有良好的力学性能。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种耐高温环氧树脂，按照重量份数计，环氧树脂的配方中包括：
其中，苯乙炔基硅烷包括：甲基-二(间乙炔基苯胺)硅烷、二甲基-二(间乙炔基苯胺)硅烷、甲基-三(间乙炔基苯胺)硅烷、苯基-三(间乙炔基苯胺)硅烷、四(间乙炔基苯胺)硅烷；
所述环氧树脂为多官能团环氧树脂，先将多官能团环氧树脂与苯并六元杂环化合物、固化剂混合均匀，然后在丙酮环境中，加入苯乙炔基硅烷，混合均匀得到环氧树脂体系。
进一步包括，环氧树脂配方中包括：
进一步包括，制备所述环氧树脂材料的方法包括：
S101按照配方中各组分的重量份数备料，先将多官能团环氧树脂与苯并六元杂环化合物、固化剂混合均匀，溶于丙酮中，获得组分A，将组分A在30-50℃水浴环境中，1000-1200r/min的速度搅拌20min；
S102在组分中加入苯乙炔基硅烷，继续搅拌10min，获得环氧树脂体系；
S103将S102中获得的环氧树脂体系放入真空-压力浸渍炉中抽真空20min，除去环氧树脂体系中的气泡；
S104将体系放入真空烘箱内放置24h，除去丙酮；
S105将树脂浇注模具，在100℃下预热5min，然后在80℃下预热15min，然后将S104中的环氧树脂体系导入模具型腔中，在真空-压力浸渍炉抽真空15-20min，模具置于烘箱中，固化参数为80℃/1h+100℃/2h+140℃/1h+160℃/1h；
S106环氧树脂固化成型后冷却至室温、脱模取出，切割。
进一步包括，S102中获得的环氧树脂体系，在25℃下，粘度为300-600mpa.s。
进一步包括，环氧树脂的配方中还包括：
海岛型增韧剂 0.5-2份
消泡剂 0.1-1份
脱模剂 0.1-0.3份。
进一步地，所述固化剂为酸酐固化剂或胺类固化剂。
本发明的有益效果是:
本发明通过改进环氧树脂的配方来提高环氧树脂体系的热性能和力学性能，配方中的环氧树脂为多官能团环氧树脂，其首先与苯并六元杂环化合物形成海岛结构的化合物，苯并六元杂环化合物能够与多官能团环氧树脂充分混合，改善了体系的固化环境，并且在固化过程中，没有小分子排出，苯环结构给予树脂体系优异的耐热性，该整个体系中提到了提高热性能的作用，并且苯并六元杂环化合物反应开环后能够改性环氧树脂本身的体积收缩率，海岛结构化合物在体系中固化后，与固化剂发生相分离，呈球形小颗粒状分散于环氧树脂固化产物结构中，是一个分散性较好的相系体系，在配方中还加入了苯乙炔基硅烷，苯乙炔基硅烷作为耐高温无机组分，其起到进一步加强环氧树脂体系耐高温性能，苯乙炔基硅烷为环氧树脂体系贡献了耐高温苯环和Si、N、B元素，进一步拓宽了环氧树脂的耐高温范围，尤其是可以应用在航空航天材料中。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，本发明的具体实施方式由以下实施例详细给出。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例中公开了一种耐高温环氧树脂，其配方如表1中所示。
表1实施例1中环氧树脂配方表
| 组分 | 含量(重量份) |
| 多官能团环氧树脂 | 100 |
| 苯并六元杂环化合物 | 1 |
| 酸酐固化剂 | 5 |
| 甲基-二(间乙炔基苯胺)硅烷 | 80 |
实施例2
本实施例中公开了一种耐高温环氧树脂，其配方如表2中所示。
表2实施例2中环氧树脂配方表
| 组分 | 含量(重量份) |
| 多官能团环氧树脂 | 100 |
| 苯并六元杂环化合物 | 1 |
| 酸酐固化剂 | 5 |
| 甲基-二(间乙炔基苯胺)硅烷 | 80 |
| 海岛型增韧剂 | 0.5 |
| 消泡剂 | 0.1 |
| 脱模剂 | 0.1 |
实施例3
本实施例中公开了一种耐高温环氧树脂，其配方如表3中所示。
表3实施例3中环氧树脂配方表
实施例4
本实施例中公开了一种耐高温环氧树脂，其配方如表4中所示。
表4实施例4中环氧树脂配方表
| 组分 | 含量(重量份) |
| 多官能团环氧树脂 | 100 |
| 苯并六元杂环化合物 | 30 |
| 酸酐固化剂 | 10 |
| 甲基-二(间乙炔基苯胺)硅烷 | 90 |
| 海岛型增韧剂 | 2 |
| 消泡剂 | 1 |
| 脱模剂 | 0.3 |
其中，在其它实施例中甲基-二(间乙炔基苯胺)硅烷还可以被其它苯乙炔基硅烷代替，例如：二甲基-二(间乙炔基苯胺)硅烷、甲基-三(间乙炔基苯胺)硅烷、苯基-三(间乙炔基苯胺)硅烷、四(间乙炔基苯胺)硅烷；通过实验验证，在其它组分相同的条件下，不同的苯乙炔基硅烷对配方的影响相差不大，这是因为，苯乙炔基硅烷作为耐高温无机组分，其起到进一步加强环氧树脂体系耐高温性能，苯乙炔基硅烷为环氧树脂体系贡献了耐高温苯环和Si、N、B元素，进一步拓宽了环氧树脂的耐高温范围，只要其在整个体系中的贡献作用一致即可。
将上述实施例1-4中的环氧树脂配方制备成环氧树脂材料：
S101按照配方中各组分的重量份数备料，先将多官能团环氧树脂与苯并六元杂环化合物、固化剂混合均匀，溶于丙酮中，获得组分A，将组分A在30-50℃水浴环境中，1000-1200r/min的速度搅拌20min，根据配方需要添加海岛型增韧剂、消泡剂、脱模剂等助剂；
S102在组分中加入苯乙炔基硅烷，继续搅拌10min，获得环氧树脂体系，环氧树脂体系，在25℃下，粘度为300-600mpa.s；
S103将S102中获得的环氧树脂体系放入真空-压力浸渍炉中抽真空20min，除去环氧树脂体系中的气泡；
S104将体系放入真空烘箱内放置24h，除去丙酮；
S105将树脂浇注模具，在100℃下预热5min，然后在80℃下预热15min，然后将S104中的环氧树脂体系导入模具型腔中，在真空-压力浸渍炉抽真空15-20min，模具置于烘箱中，固化参数为80℃/1h+100℃/2h+140℃/1h+160℃/1h；
S106环氧树脂固化成型后冷却至室温、脱模取出，切割。
性能测试
对上述实施例1-4中获得的材料进行性能测试，其结果如表5中所示。
表5实施例1-4中的性能测试表
由表5中数据可以看书，实施例3的力学性能较好，因此将实施例3作为本发明的较佳的实施例，进行对比。
对比例1
对比例1的配方表如表6中所示。
表6对比例1的配方表
对比例1的体系是环氧树脂/苯并六元杂环化合物改性剂体系，不加入苯乙炔基硅烷，最终形成的为有机环氧体系。
对比例2
对比例2的配方表如表7中所示。
表7对比例2的配方表
| 组分 | 含量(重量份) |
| 多官能团环氧树脂 | 100 |
| 苯并六元杂环化合物 | 15 |
| 胺类固化剂 | 8 |
| 甲基-二(间乙炔基苯胺)硅烷 | 90 |
| 海岛型增韧剂 | 1.5 |
| 消泡剂 | 0.5 |
| 脱模剂 | 0.2 |
对比例2使用胺类固化剂与酸酐固化剂作对比。
其中，力学性能的性能测试结果如表8中所示。
表8对比性能测试表
由表8中的结果可以看出，使用胺类固化剂的环氧树脂体系的强度和模量交底，力学性能较差，但是断裂伸长率较高，达到9.6％，韧性较好，而未添加苯乙炔基硅烷的强度和模量较好，力学性能较好，但是断裂伸长率只有2.9，而实施例3的综合力学性能较好，因此，实施例3中添加了苯乙炔基硅烷和使用酸酐固化剂的环氧体系的力学性能较好。
热性能
用环氧树脂的起始分解温度和最大速率分解温度来表征热性能，采用热重分析仪，在氮气保护下进行，升温区间为25-800℃，升温速率为10℃/min。
表9热性能对比结果表
由表9中的对比结果可以看出，实施例3中的起始分解温度和最大速率分解温度较两个对比例的都要高，而对比例1比对比例的耐温性要差，说明在环氧树脂体系中加入苯乙炔基硅烷提高了体系的耐温性能。
配方中的环氧树脂为多官能团环氧树脂，其首先与苯并六元杂环化合物形成海岛结构的化合物，苯并六元杂环化合物能够与多官能团环氧树脂充分混合，改善了体系的固化环境，并且在固化过程中，没有小分子排出，苯环结构给予树脂体系优异的耐热性，该整个体系中提到了提高热性能的作用，并且苯并六元杂环化合物反应开环后能够改性环氧树脂本身的体积收缩率，海岛结构化合物在体系中固化后，与固化剂发生相分离，呈球形小颗粒状分散于环氧树脂固化产物结构中，是一个分散性较好的相系体系，在配方中还加入了苯乙炔基硅烷，苯乙炔基硅烷作为耐高温无机组分，其起到进一步加强环氧树脂体系耐高温性能，苯乙炔基硅烷为环氧树脂体系贡献了耐高温苯环和Si、N、B元素，进一步拓宽了环氧树脂的耐高温范围，尤其是可以应用在航空航天材料中。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (6)
1.一种耐高温环氧树脂，其特征在于，按照重量份数计，环氧树脂的配方中包括：
其中，苯乙炔基硅烷包括：甲基-二(间乙炔基苯胺)硅烷、二甲基-二(间乙炔基苯胺)硅烷、甲基-三(间乙炔基苯胺)硅烷、苯基-三(间乙炔基苯胺)硅烷、四(间乙炔基苯胺)硅烷；
所述环氧树脂为多官能团环氧树脂，先将多官能团环氧树脂与苯并六元杂环化合物、固化剂混合均匀，然后在丙酮环境中，加入苯乙炔基硅烷，混合均匀得到环氧树脂体系。
2.根据权利要求1所述的耐高温环氧树脂，其特征在于，按照重量份数计，环氧树脂配方中包括：
3.根据权利要求1或2所述的耐高温环氧树脂，其特征在于，制备所述环氧树脂材料的方法包括：
S101按照配方中各组分的重量份数备料，先将多官能团环氧树脂与苯并六元杂环化合物、固化剂混合均匀，溶于丙酮中，获得组分A，将组分A在30-50℃水浴环境中，1000-1200r/min的速度搅拌20min；
S102在组分中加入苯乙炔基硅烷，继续搅拌10min，获得环氧树脂体系；
S103将S102中获得的环氧树脂体系放入真空-压力浸渍炉中抽真空20min，除去环氧树脂体系中的气泡；
S104将体系放入真空烘箱内放置24h，除去丙酮；
S105将树脂浇注模具，在100℃下预热5min，然后在80℃下预热15min，然后将S104中的环氧树脂体系导入模具型腔中，在真空-压力浸渍炉抽真空15-20min，模具置于烘箱中，固化参数为80℃/1h+100℃/2h+140℃/1h+160℃/1h；
S106环氧树脂固化成型后冷却至室温、脱模取出，切割。
4.根据权利要求3所述的耐高温环氧树脂，其特征在于，S102中获得的环氧树脂体系，在25℃下，粘度为300-600mpa.s。
5.根据权利要求1所述的耐高温环氧树脂，其特征在于，环氧树脂的配方中还包括：
海岛型增韧剂 0.5-2份
消泡剂 0.1-1份
脱模剂 0.1-0.3份。
6.根据权利要求1所述的耐高温环氧树脂，其特征在于，所述固化剂为酸酐固化剂或胺类固化剂。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610907961.XA CN106566194B (zh) | 2016-10-19 | 2016-10-19 | 一种耐高温环氧树脂 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610907961.XA CN106566194B (zh) | 2016-10-19 | 2016-10-19 | 一种耐高温环氧树脂 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106566194A true CN106566194A (zh) | 2017-04-19 |
| CN106566194B CN106566194B (zh) | 2019-01-22 |
Family
ID=58533645
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610907961.XA Active CN106566194B (zh) | 2016-10-19 | 2016-10-19 | 一种耐高温环氧树脂 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106566194B (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107474223A (zh) * | 2017-08-19 | 2017-12-15 | 福建师范大学泉港石化研究院 | 一种含硅氮苯并咪唑型环氧树脂固化剂及其制备方法 |
| CN112481000A (zh) * | 2020-11-27 | 2021-03-12 | 武汉善达化工有限公司 | 一种用于耐火材料的环保脱模剂及其制备和使用方法 |
| CN113528066A (zh) * | 2021-08-05 | 2021-10-22 | 深圳市邦大科技有限公司 | 一种高粘接性能的smt贴片胶及其制备方法 |
| CN114634645A (zh) * | 2022-04-15 | 2022-06-17 | 广州市雷曼兄弟电子科技有限公司 | 一种防偷窥防眩光阻蓝光保护膜的制备方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104530386A (zh) * | 2014-12-24 | 2015-04-22 | 华东理工大学 | 一种苯乙炔基硅烷改性环氧树脂及其制备方法 |
-
2016
- 2016-10-19 CN CN201610907961.XA patent/CN106566194B/zh active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104530386A (zh) * | 2014-12-24 | 2015-04-22 | 华东理工大学 | 一种苯乙炔基硅烷改性环氧树脂及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 党嘉立等: "《世纪之交复合材料的现状与发展》", 30 September 1998, 湖南科学技术出版社 * |
| 陈岑: "耐高温环氧树脂及其复合材料的研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技I辑》 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107474223A (zh) * | 2017-08-19 | 2017-12-15 | 福建师范大学泉港石化研究院 | 一种含硅氮苯并咪唑型环氧树脂固化剂及其制备方法 |
| CN112481000A (zh) * | 2020-11-27 | 2021-03-12 | 武汉善达化工有限公司 | 一种用于耐火材料的环保脱模剂及其制备和使用方法 |
| CN113528066A (zh) * | 2021-08-05 | 2021-10-22 | 深圳市邦大科技有限公司 | 一种高粘接性能的smt贴片胶及其制备方法 |
| CN114634645A (zh) * | 2022-04-15 | 2022-06-17 | 广州市雷曼兄弟电子科技有限公司 | 一种防偷窥防眩光阻蓝光保护膜的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN106566194B (zh) | 2019-01-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106566194B (zh) | 一种耐高温环氧树脂 | |
| JP5438035B2 (ja) | 高ｔｇ用途のためのハロゲンを含まないベンゾキサジンをベースとする硬化型組成物 | |
| CN104024337B (zh) | 含硅烷组合物、固化性树脂组合物和密封材 | |
| CN104861650A (zh) | 一种耐热型苯并噁嗪树脂及其制备方法 | |
| CN104312147B (zh) | 一种氧化锌晶须/石墨烯纳米片协同改性氰酸酯树脂导热复合材料及其制备方法 | |
| US3269853A (en) | Cured polyepoxide resin compositions | |
| CN104004482A (zh) | 一种环氧/有机硅/石墨烯杂化高导热胶粘剂及其制备方法 | |
| CN107033854A (zh) | 一种新型导热材料及其制备方法 | |
| JPWO2016039486A1 (ja) | 熱硬化性樹脂組成物 | |
| CN104592731B (zh) | 一种硅系阻燃pc/abs合金 | |
| CN107033550A (zh) | 一种纤维预浸料用快速固化树脂及其制备方法 | |
| CN105694370A (zh) | 一种增韧-阻燃型环氧树脂材料及其制备方法 | |
| CN106280278B (zh) | 干式变压器或干式互感器用速固化环氧树脂浇注料及其制备和使用方法 | |
| CN110240684A (zh) | 一种潜伏固化型苯并噁嗪树脂及其制备方法 | |
| CN107501859A (zh) | 一种用于环氧树脂体系的dopo型固化剂及其应用 | |
| CN109180947A (zh) | 一种含乙烯基笼型倍半硅氧烷改性双马来酰亚胺树脂及制备方法 | |
| CN106084660A (zh) | 一种增韧型环氧树脂及其制备方法和应用 | |
| CN101885901A (zh) | 含联苯结构环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料 | |
| CN108587162A (zh) | 一种非热压罐成型预浸料用双马树脂及其制备方法 | |
| CN106189078A (zh) | 一种SiC-POSS-EP导热杂化材料及其制备方法 | |
| CN109880298A (zh) | 一种高导热高绝缘环氧复合材料及其制备和应用 | |
| CN110818896A (zh) | 一种低介电损耗邻苯二甲腈树脂及其固化树脂和其制备方法和应用 | |
| CN104045978A (zh) | 聚芳醚腈/环氧树脂共聚改性组合物、制备方法及其应用 | |
| CN104194264A (zh) | Pcb用高耐热poss基环氧树脂纳米复合材料及其制备方法 | |
| CN110734626B (zh) | 一种电路板用环氧树脂材料 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |