CN109181233A - 用于制备亚麻纤维复合材料的松香基环氧树脂及应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种用于制备亚麻纤维复合材料的松香基环氧树脂及应用。松香基环氧树脂，配方按质量比如下：松香树脂：环氧树脂：环氧树脂固化剂＝2～10：100：80。所述的松香基环氧树脂在制备亚麻纤维复合材料的应用。制备方法如下：按配方将原料共同混合后，逐层涂覆于多层的亚麻纤维织物之间，然后固化，固化反应条件为在120℃时固化1小时之后再在150℃固化1小时。本发明通过合理控制松香树脂与环氧树脂的混合比例，将亚麻纤维复合材料的力学性能提高30％以上，解决了亚麻纤维复合材料力学性能偏低的不足，实现了亚麻纤维复合材料的应用领域的扩大。

Description

用于制备亚麻纤维复合材料的松香基环氧树脂及应用
技术领域
本发明涉及亚麻纤维复合材料的制备方法领域，具体涉及一种用于制备亚麻纤维复合材料的松香基环氧树脂及应用。
背景技术
环氧树脂具有原料易得、加工性能好、力学性能好等优点，在目前以新能源材料为主流的现在，作为一种新能源性质的材料，其复合材料在各个领域都会有极其出色的发展前景。松香树脂是一种褐色的树脂，它具有高粘性和高软化点，还具有很好的抗氧化性，用途非常广，例如它可以用作干燥剂、胶粘剂以及一些保护涂料。现有的亚麻纤维复合材料力学性能偏低，耐久性能差。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的是提出一种用于制备亚麻纤维复合材料的松香基环氧树脂及应用，解决了亚麻纤维复合材料力学性能偏低，耐久性能不良的问题。
本发明所采用的技术如下：一种用于制备亚麻纤维复合材料的松香基环氧树脂，配方按质量比如下：松香树脂：环氧树脂：环氧树脂固化剂＝2～10：100：80。
本发明还具有如下技术特征：
1、如上所述的一种用于制备亚麻纤维复合材料的松香基环氧树脂，所述的松香树脂其相对密度为1.02，沸点为365～370℃，折射率为1.518，酸值为8～16mg/g，黏度为3500～6500cps/25℃。
2、如上所述的一种用于制备亚麻纤维复合材料的松香基环氧树脂，所述的环氧树脂为双酚F型环氧树脂NPEF-170，其环氧当量为163.8g/eq，密度为1.19g/cm3，黏度为3500～3600cps/25℃。
3、如上所述的一种用于制备亚麻纤维复合材料的松香基环氧树脂，所述的环氧树脂固化剂为甲基六氢邻苯二甲酸酐，其纯度为98.2％，相对分子质量为168.19，密度为1.16g/cm3。
4、如上所述的松香基环氧树脂在制备亚麻纤维复合材料的应用。
5、如上所述的应用，其制备方法如下：按配方将原料共同混合后，逐层涂覆于多层的亚麻纤维织物之间，然后固化，固化反应条件为在120℃时固化1小时之后再在150℃固化1小时，制成松香基环氧树脂亚麻纤维复合材料。
6、如上所述的制备方法其所述的多层的亚麻纤维织物为4-8层。
本发明通过合理控制松香树脂与环氧树脂的混合比例，将亚麻纤维复合材料的力学性能提高30％以上，解决了亚麻纤维复合材料力学性能偏低的不足，实现了亚麻纤维复合材料的应用领域的扩大。
具体实施方式
下面举例对本发明做进一步的说明：
实施例1
首先制备松香基环氧树脂基体材料：取100质量份环氧树脂(中国台湾南亚塑料工业股份有限公司，NPEF-170)和80质量份甲基六氢邻苯二甲酸酐(中国嘉兴清洋化学有限公司，MeHHPA，纯度>98.2％)，将其依次置于干燥的搅拌容器中，然后在600转/分钟搅拌下，逐步加入2质量份松香树脂(济宁宏明化学试剂有限公司，688)，待完全加入后，持续搅拌5分钟。
其次，取1层亚麻纤维织物(中国哈尔滨亚麻纺织有限公司，15支有捻湿纺，环锭纺工艺，25cm×25cm)，将步骤一所得的松香基环氧树脂基体材料均匀的涂覆于亚麻纤维织物的底部和表面，并用塑料制小刮板沿固定方向旋转，将内部的气泡排除，然后覆盖第2层亚麻纤维织物，重复上述步骤，直至4层亚麻纤维织物全部与松香基环氧树脂基体材料充分浸润，同时注意亚麻纤维织物的经纬方向，应保持完全一致。
最后，将步骤二所得的松香基环氧树脂亚麻纤维复合材料置于烘箱中固化成形，烘箱温度设置为120℃，固化1小时，然后将烘箱温度调高至150℃，再固化1小时。
根据国家标准《纤维增强塑料拉伸性能试验方法(GB/T 1447-2005)》的要求，将固化成型后的亚麻纤维复合材料板材在台式精密切割机中切割成标准规定的尺寸，进行表征复合材料的拉伸强度和模量等力学性能试验。除在拉伸性能试验中采用标准试验方法规定的II型等宽度试样外，试验中的加载速率、结果计算公式和注意事项等均与标准试验方法一致，复合材料的截面尺寸以实测值为准。通过测试可以看出，松香基环氧树脂亚麻纤维复合材料的拉伸强度达到了179.32MPa，拉伸模量为6.18GPa。
实施例2
首先制备松香基环氧树脂基体材料：取100质量份环氧树脂(中国台湾南亚塑料工业股份有限公司，NPEF-170)和80质量份甲基六氢邻苯二甲酸酐(中国嘉兴清洋化学有限公司，MeHHPA，纯度>98.2％)，将其依次置于干燥的搅拌容器中，然后在600转/分钟搅拌下，逐步加入4质量份松香树脂(济宁宏明化学试剂有限公司，688)，待完全加入后，持续搅拌5分钟。
其次，取1层亚麻纤维织物(中国哈尔滨亚麻纺织有限公司，15支有捻湿纺，环锭纺工艺，25cm×25cm)，将步骤一所得的松香基环氧树脂基体材料均匀的涂覆于亚麻纤维织物的底部和表面，并用塑料制小刮板沿固定方向旋转，将内部的气泡排除，然后覆盖第2层亚麻纤维织物，重复上述步骤，直至5层亚麻纤维织物全部与松香基环氧树脂基体材料充分浸润，同时注意亚麻纤维织物的经纬方向，应保持完全一致。
最后，将步骤二所得的松香基环氧树脂亚麻纤维复合材料置于烘箱中固化成形，烘箱温度设置为120℃，固化1小时，然后将烘箱温度调高至150℃，再固化1小时。
根据国家标准《纤维增强塑料拉伸性能试验方法(GB/T 1447-2005)》的要求，将固化成型后的亚麻纤维复合材料板材在台式精密切割机中切割成标准规定的尺寸，进行表征复合材料的拉伸强度和模量等力学性能试验。除在拉伸性能试验中采用标准试验方法规定的II型等宽度试样外，试验中的加载速率、结果计算公式和注意事项等均与标准试验方法一致，复合材料的截面尺寸以实测值为准。通过测试可以看出，松香基环氧树脂亚麻纤维复合材料的拉伸强度达到了192.87MPa，拉伸模量为6.23GPa。
实施例3
首先制备松香基环氧树脂基体材料：取100质量份环氧树脂(中国台湾南亚塑料工业股份有限公司，NPEF-170)和80质量份甲基六氢邻苯二甲酸酐(中国嘉兴清洋化学有限公司，MeHHPA，纯度>98.2％)，将其依次置于干燥的搅拌容器中，然后在600转/分钟搅拌下，逐步加入6质量份松香树脂(济宁宏明化学试剂有限公司，688)，待完全加入后，持续搅拌5分钟。
其次，取1层亚麻纤维织物(中国哈尔滨亚麻纺织有限公司，15支有捻湿纺，环锭纺工艺，25cm×25cm)，将步骤一所得的松香基环氧树脂基体材料均匀的涂覆于亚麻纤维织物的底部和表面，并用塑料制小刮板沿固定方向旋转，将内部的气泡排除，然后覆盖第2层亚麻纤维织物，重复上述步骤，直至6层亚麻纤维织物全部与松香基环氧树脂基体材料充分浸润，同时注意亚麻纤维织物的经纬方向，应保持完全一致。
最后，将步骤二所得的松香基环氧树脂亚麻纤维复合材料置于烘箱中固化成形，烘箱温度设置为120℃，固化1小时，然后将烘箱温度调高至150℃，再固化1小时。
根据国家标准《纤维增强塑料拉伸性能试验方法(GB/T 1447-2005)》的要求，将固化成型后的亚麻纤维复合材料板材在台式精密切割机中切割成标准规定的尺寸，进行表征复合材料的拉伸强度和模量等力学性能试验。除在拉伸性能试验中采用标准试验方法规定的II型等宽度试样外，试验中的加载速率、结果计算公式和注意事项等均与标准试验方法一致，复合材料的截面尺寸以实测值为准。通过测试可以看出，松香基环氧树脂亚麻纤维复合材料的拉伸强度达到了215.07MPa，拉伸模量为6.26GPa。
实施例4
首先制备松香基环氧树脂基体材料：取100质量份环氧树脂(中国台湾南亚塑料工业股份有限公司，NPEF-170)和80质量份甲基六氢邻苯二甲酸酐(中国嘉兴清洋化学有限公司，MeHHPA，纯度>98.2％)，将其依次置于干燥的搅拌容器中，然后在600转/分钟搅拌下，逐步加入8质量份松香树脂(济宁宏明化学试剂有限公司，688)，待完全加入后，持续搅拌10分钟。
其次，取1层亚麻纤维织物(中国哈尔滨亚麻纺织有限公司，15支有捻湿纺，环锭纺工艺，25cm×25cm)，将步骤一所得的松香基环氧树脂基体材料均匀的涂覆于亚麻纤维织物的底部和表面，并用塑料制小刮板沿固定方向旋转，将内部的气泡排除，然后覆盖第2层亚麻纤维织物，重复上述步骤，直至7层亚麻纤维织物全部与松香基环氧树脂基体材料充分浸润，同时注意亚麻纤维织物的经纬方向，应保持完全一致。
最后，将步骤二所得的松香基环氧树脂亚麻纤维复合材料置于烘箱中固化成形，烘箱温度设置为120℃，固化1小时，然后将烘箱温度调高至150℃，再固化1小时。
根据国家标准《纤维增强塑料拉伸性能试验方法(GB/T 1447-2005)》的要求，将固化成型后的亚麻纤维复合材料板材在台式精密切割机中切割成标准规定的尺寸，进行表征复合材料的拉伸强度和模量等力学性能试验。除在拉伸性能试验中采用标准试验方法规定的II型等宽度试样外，试验中的加载速率、结果计算公式和注意事项等均与标准试验方法一致，复合材料的截面尺寸以实测值为准。通过测试可以看出，松香基环氧树脂亚麻纤维复合材料的拉伸强度达到了204.34MPa，拉伸模量为6.22GPa。
实施例5
首先制备松香基环氧树脂基体材料：取100质量份环氧树脂(中国台湾南亚塑料工业股份有限公司，NPEF-170)和80质量份甲基六氢邻苯二甲酸酐(中国嘉兴清洋化学有限公司，MeHHPA，纯度>98.2％)，将其依次置于干燥的搅拌容器中，然后在600转/分钟搅拌下，逐步加入10质量份松香树脂(济宁宏明化学试剂有限公司，688)，待完全加入后，持续搅拌15分钟。
其次，取1层亚麻纤维织物(中国哈尔滨亚麻纺织有限公司，15支有捻湿纺，环锭纺工艺，25cm×25cm)，将步骤一所得的松香基环氧树脂基体材料均匀的涂覆于亚麻纤维织物的底部和表面，并用塑料制小刮板沿固定方向旋转，将内部的气泡排除，然后覆盖第2层亚麻纤维织物，重复上述步骤，直至8层亚麻纤维织物全部与松香基环氧树脂基体材料充分浸润，同时注意亚麻纤维织物的经纬方向，应保持完全一致。
最后，将步骤二所得的松香基环氧树脂亚麻纤维复合材料置于烘箱中固化成形，烘箱温度设置为120℃，固化1小时，然后将烘箱温度调高至150℃，再固化1小时。
根据国家标准《纤维增强塑料拉伸性能试验方法(GB/T 1447-2005)》的要求，将固化成型后的亚麻纤维复合材料板材在台式精密切割机中切割成标准规定的尺寸，进行表征复合材料的拉伸强度和模量等力学性能试验。除在拉伸性能试验中采用标准试验方法规定的II型等宽度试样外，试验中的加载速率、结果计算公式和注意事项等均与标准试验方法一致，复合材料的截面尺寸以实测值为准。通过测试可以看出，松香基环氧树脂亚麻纤维复合材料的拉伸强度达到了197.55MPa，拉伸模量为6.23GPa。

Claims (7)

1.一种用于制备亚麻纤维复合材料的松香基环氧树脂，其特征在于，配方按质量比如下：松香树脂：环氧树脂：环氧树脂固化剂＝2～10：100：80。
2.如权利要求1所述的一种用于制备亚麻纤维复合材料的松香基环氧树脂，其特征在于，所述的松香树脂其相对密度为1.02，沸点为365～370℃，折射率为1.518，酸值为8～16mg/g，黏度为3500～6500cps/25℃。
3.如权利要求1所述的一种用于制备亚麻纤维复合材料的松香基环氧树脂，其特征在于，所述的环氧树脂为双酚F型环氧树脂NPEF-170，其环氧当量为163.8g/eq，密度为1.19g/cm3，黏度为3500～3600cps/25℃。
4.根据权利要求1所述的一种用于制备亚麻纤维复合材料的松香基环氧树脂，其特征在于，所述的环氧树脂固化剂为甲基六氢邻苯二甲酸酐，其纯度为98.2％，相对分子质量为168.19，密度为1.16g/cm3。
5.根据权利要求1-4任一项所述的松香基环氧树脂在制备亚麻纤维复合材料的应用。
6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，制备方法如下：按配方将原料共同混合后，逐层涂覆于多层的亚麻纤维织物之间，然后固化，固化反应条件为在120℃时固化1小时之后再在150℃固化1小时，制成松香基环氧树脂亚麻纤维复合材料。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述的多层的亚麻纤维织物为4-8层。
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190111

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