CN109265655A - 一种快速固化树脂体系及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种快速固化树脂体系，属于环氧树脂体系制备技术领域。所述树脂体系至少包括环氧树脂、固化剂及促进剂，所述环氧树脂的环氧当量与所述固化剂的活泼氢当量的当量比为1.0/0.8~1.0/1.2；所述促进剂为多元醇，所述促进剂的含量为0.31~3.9%。所述该环氧树脂体系在指定温度下可实现快速均匀的固化交联，固化后产品的力学性能优良，可用于制备纤维增强树脂基复合材料汽车件和纤维增强环氧树脂复合材料。本发明将多元醇用于环氧树脂与固化剂的反应促进剂，加快环氧树脂体系的反应速率，降低成型周期，拥有较好的效果。

Description

一种快速固化树脂体系及制备方法

技术领域

本发明涉及环氧树脂快速固化及促进剂技术领域，具体涉及一种快速固化树脂体系及其制备方法。

背景技术

我国汽车产业，在很长时间以来持续保持较强的增长势头。在经济快速发展的推动下，人均汽车保有量也在逐年增加。与此同时，汽车尾气的排放带来的大气污染，乃至全球气候变暖等一系列问题也变得严峻起来。降低汽车能耗，减轻环境污染已成为汽车工业亟待解决的关键问题。由于汽车能耗与车身质量有直接的关系，因此车身轻量化成为汽车行业发展的必然趋势。对于新能源汽车而言，车身轻量化能够提升汽车的续航性能，提高能源的利用效率。纤维增强环氧树脂基复合材料由于其优异的力学性能及轻质的特点，在对轻量化要求较高的汽车零部件上拥有非常广阔的应用空间。对于纤维增强复合材料而言其性能和成型效率均与配套树脂基体有很大程度的联系。环氧树脂因其广泛的工艺适应性、优异的力学性能、耐热性和耐腐蚀醒而成为纤维增强复合材料汽车件的理想选择。尽管拥有很好的应用前景，纤维增强环氧树脂复合材料在汽车件上的应用仍然比较局限，其中首要原因是成本问题，尤其是时间成本。相比于金属件便宜快捷的冲压生产工艺，传统环氧树脂体系固化时间较长，对复合材料生产工艺周期较大，影响生产率和设备利用率。因此，对纤维配套的快速固化环氧树脂体系的开发有迫切的需求。

环氧树脂是一种带有环氧基团的低聚物，可与固化剂反应形成三维网络，固化化学反应通常在加热条件下进行以达到使用的最终目的，其反应机理大概为在固化剂的作用下，环氧基团发生开环反应，并不断均聚为大分子，最终形成三维高分子材料。对于不同的环氧树脂单体和固化剂，都有特定的固化工艺以达到最佳综合性能，固化工艺的改变对于最终产品的性能有显著影响。在一些情况下，环氧树脂体系中含有一种及以上的环氧树脂以及一种及以上的固化剂。不同组分的环氧树脂或固化剂按一定比例进行复配，以改善固化工艺及产品性能。通常体系中会加入一些助剂，包括但不限于咪唑类分子，小分子醇，低分子环氧树脂，以提高环氧树脂体系的可加工性，如降低固化温度或提高反应活性。此外，无机填料也常常加入环氧树脂体系以提高机械性能。

环氧树脂通常在常温下状态为一定粘度的液体，随着温度上升粘度会发生下降。当环氧树脂与固化剂混合之后，会在一定时间内保持粘度不变，之后体系开始凝胶，粘度快速上升。这个时间成为凝胶时间。对于纤维增强复合材料配套的环氧树脂体系而言，较低的粘度可以使树脂有较好的流动性以充满整个模具，并在纤维中穿透浸润，两相界面有良好的结合，但通过升温来降低树脂体系粘度会导致凝胶时间的大幅度缩短。因此，理想的环氧树脂体系应当具有在一定温度下保持低粘度及较长的凝胶时间，且升温后能够在较短时间内完成固化反应的特性，并可搭配纤维制备拥有优异力学性能的复合材料。

汽车领域所期望的是一种快速固化的环氧树脂体系，在较低温度下拥有一定凝胶时间，且高温下迅速成型。本发明通过采用新的技术，制备了一种全新的快速固化的环氧树脂体系，能够实现上述要求。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种快速固化环氧树脂体系，可用于汽车件快速成型制备工艺。本发明适用于制备制品采用的较快模塑循环，其中制品通常用纤维增强环氧树脂体系制造。

一种快速固化树脂体系，所述树脂体系至少包括环氧树脂、固化剂及促进剂，所述环氧树脂的环氧当量与所述固化剂的活泼氢当量的当量比为1.0/0.8~1.0/1.2；所述促进剂为多元醇，所述促进剂的含量为0.31~3.9%；其中，所述环氧树脂包括：双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、酚醛环氧树脂、三官能团环氧树脂、四官能团环氧树脂中的一种或几种；其中，所述固化剂是脂肪胺类固化剂、脂环胺类固化剂及芳香胺类固化剂中的一种或几种。

其中，所述脂肪胺类固化剂是二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺和二乙烯基苯丙胺中的一种或几种；所述脂环胺类固化剂是孟烷二胺、异佛尔酮二胺、N-胺乙基哌嗪、双（4-胺基环己烷）甲烷、双（4-胺基-3-甲基环己烷）甲烷，氢化间苯二甲胺中的一种或几种；所述芳香胺类固化剂是间苯二胺、间苯二甲胺、二胺基二苯基甲烷、二胺基二苯砜、二胺基二苯醚、二胺基二苯硫、DETDA 中的一种或几种。

其中，所述多元醇包括乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、丙三醇、1,2-丁二醇、1,4-丁二醇、戊二醇、戊三醇、己二醇及聚乙二醇低分子寡聚物中的一种或几种。

本发明还提供了一种快速固化树脂体系的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

将环氧树脂、固化剂及促进剂，混合均匀，在0℃~150℃反应15~180min，得到预混物1；将环氧树脂、固化剂及促进剂，混合均匀，在0℃~120℃反应10~60min，得到预混物2；

预混物1与预混物2混合均匀，在0~120℃条件下反应15~150min，得到所述的快速固化树脂体系。

其中，所述预混物1中，环氧树脂和固化剂的环氧当量/活泼氢当量的当量比为1.0/1.0~1.0/5.0；所述预混物2中，环氧树脂和固化剂的环氧当量/活泼氢当量的当量比为1.0/0.2~1.0/1.0；预混物1和预混物2混合之后的环氧树脂体系环氧当量/活泼氢当量的当量比为1.0/0.8~1.0/1.2；预混物1中，所述促进剂的含量为0~12.0%；预混物2中，所述促进剂的含量为0~5.7%；预混物1和预混物2混合之后，所述促进剂的总含量为0.31~3.9%；

所述促进剂包括乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、丙三醇、1,2-丁二醇、1,4-丁二醇、戊二醇、戊三醇、己二醇及聚乙二醇低分子寡聚物中的一种或几种。

进一步，所述预混物1与预混物2混合时，所述预混物1占所述的快速固化树脂体系的质量比为20%~80%，所述预混物2占所述的快速固化树脂体系的质量比为20%~80%。

本发明还提供了一种快速固化树脂体系的促进剂，所述快速固化树脂体系的促进剂为多元醇，所述促进剂的添加量为0.31~3.9%。

所述多元醇包括乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、丙三醇、1,2-丁二醇、1,4-丁二醇、戊二醇、戊三醇、己二醇及聚乙二醇低分子寡聚物中的一种或几种。

所述快速固化树脂体系包括环氧树脂、固化剂，其中，所述环氧树脂包括：双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、酚醛环氧树脂、三官能团环氧树脂、四官能团环氧树脂中的一种或几种；所述固化剂是脂肪胺类固化剂、脂环胺类固化剂及芳香胺类固化剂中的一种或几种；所述环氧树脂的环氧当量与所述固化剂的活泼氢当量的当量比为1.0/0.8~1.0/1.2。

本发明制备的快速固化树脂体系用于制备汽车、航空航天、轨道交通和运动器材，以及零组件，还可以用于制备纤维增强环氧树脂复合材料。

本发明提供的环氧树脂体系由环氧树脂、固化剂组分及促进剂组分三部分构成，其中环氧树脂的环氧当量与固化剂组分的活泼氢当量的当量比为1.0/0.8~1.0/1.2。

选用的环氧树脂包含但不限于双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、酚醛环氧树脂、三官能团环氧树脂、四官能团环氧树脂的一种或多种。上述环氧树脂的改性物及活性单体均可以用于本发明。

选用的固化剂组分包括但不限于脂肪胺类固化剂、脂环胺类固化剂及芳香胺类固化剂中的一种或多种。上述固化剂组分的改性物及活性单体均可以用于本发明。

选用的脂肪类固化剂包括但不限于二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺和二乙烯基苯丙胺中的一种或多种。

选用的脂环类固化剂包括但不限于孟烷二胺、异佛尔酮二胺、N-胺乙基哌嗪、双（4-胺基环己烷）甲烷、双（4-胺基-3-甲基环己烷）甲烷，氢化间苯二甲胺中的一种或多种。

选用的芳香胺类固化剂包括但不限于间苯二胺、间苯二甲胺、二胺基二苯基甲烷、二胺基二苯砜、二胺基二苯醚、二胺基二苯硫、3,5-二乙基-2,4甲苯二胺(DETDA)的一种或多种。

选用的多元醇促进剂包括但不限于乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、丙三醇、1,2-丁二醇、1,4-丁二醇、戊二醇、戊三醇、己二醇及聚乙二醇低分子寡聚物中的一种或几种。每一种多元醇类分子的同分异构体分子均可以用于本发明。

本发明的环氧树脂体系视需要可加入添加剂，添加剂的含量不超过环氧树脂组成物总重量的50%。

本发明的环氧树脂组成物可适用的固化成型工艺包括但不限于高压树脂传递模型、普通树脂传递模型、真空树脂传递模型、浇铸工艺及手糊成型等。

本发明还公开了一种使用快速固化环氧树脂体系制备组合物的制备方法。利用该制备方法制备环氧树脂体系固化组合物时，两种环氧树脂预混物首先采用不同预混过程制备，其中预混物1采用更长的预混时间，但不长于该预混物的凝胶时间。预混物2则采用正常预混时间。之后，预混物1与预混物2按一定比例混合而得环氧树脂体系组合物。这种制备方法的采用可以使体系中产生部分环氧微凝胶，从而更好地起到促进环氧树脂体系快速固化的效果。为了保证快速固化促进效果的显著性，在环氧树脂固化物中预混物1占质量比应不低于20%，同时不超过80%。

两种预混物可采用不同的组分质量比。对于预混物1，环氧当量/活泼氢当量的当量比为1.0/1.0~1.0/5.0。对于预混物2，环氧当量/活泼氢当量的当量比为1.0/0.2~1.0/1.0。应保证两种预混物混合之后的环氧树脂体系环氧当量/活泼氢当量的当量比为1.0/0.8~1.0/1.2。

预混物1组分包括一种或多种环氧树脂及一种或多种固化剂组分。预混物2组分包括但不限于一种或多种环氧树脂及一种或多种固化剂组分，同时视需要可加入添加剂以改善部分性能。促进剂组分可添加于两种预混物中之一或全部。

在制备预混物的时候，预混物1的预混温度为0℃~150℃，预混物2的预混温度为0℃~120℃。制备两种预混物之后，可将二者在低温下保存，以获得更长的可使用时间。待使用环氧树脂固化物时，将两种预混物升温混合均匀即可使用。

本发明的环氧树脂组合物的制备方法可适用的固化成型工艺包括但不限于高压树脂传递模型、普通树脂传递模型、真空树脂传递模型、浇铸工艺及手糊成型等。

本发明公开的环氧树脂组合物的制备方法适用的环氧树脂体系包括但不限于本发明公开的快速固化环氧树脂体系。其他环氧树脂体系同样适用，可通过该制备方法获得更快的固化反应速率。对于不同的环氧树脂体系，选用的具体固化工艺如两种预混物的配比、每种预混物各组分配比、预混时间与温度等均需视情况而定。

环氧树脂组合物及其固化物的性能测试方法与执行标准为：

（1）环氧组合物的凝胶时间：在Haake MRASⅢ流变仪上进行，选择G’与G’’的交点时间作为环氧组合物的凝胶时间；

（2） 固化物的弯曲性能：在英国Instron公司的万能试验机上按ASTM D790标准要求进行；

（3）固化物的冲击性能：在中国江苏天源公司的简支梁冲击试验机上按ASTM D256标准要求进行。

有益效果

本发明公开的树脂体系拥有较好的综合性能及较短的固化时间，环氧树脂产品的生产周期仅为传统环氧树脂体系的20%，时间成本大大降低。利用该环氧树脂体系制备的纤维增强复合材料汽车件和传统金属材料汽车件相比力学性能优异，质量减少多达70%，拥有较短生产周期，是一种替代金属材料的理想选择，在汽车轻量化的大背景下拥有广阔的应用背景。

本发明公开的树脂体系采用的促进剂为多元醇，该组分在体系中的作用为促进环氧树脂中的环氧基团与固化剂中的胺基基团之间的反应。在二者的反应中，多元醇分子中的羟基可以与二种基团产生氢键，催化了环氧基团的开环与胺基-环氧基加成反应，降低固化反应的活化能，使得体系可以较快反应完全。

在传统环氧树脂加工领域醇类分子一般用于环氧分子的改性，但目的在于提高环氧树脂产品的韧性，由对照组可以看出，而本发明将多元醇用于环氧树脂与固化剂的反应促进剂，以加快环氧树脂体系的反应速率，降低成型周期，拥有较好的效果。

具体实施方式：

通过以下实施例和对比例对本发明进行详细说明。本发明实施例中，所用到的试剂均为分析纯。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。

实施例1

本实施例提供了一种可以快速固化的环氧树脂体系，所述环氧树脂体系的制备方法如下：

①按照配方制备预混物1和预混物2。

预混物1的配方为：双酚A环氧树脂25份，二胺基二苯砜17.9份，乙二醇3份；

预混物2的配方为：双酚A环氧树脂75份，二氨基二苯砜13.7份，乙二醇2份，1-甲基咪唑1份。

所述环氧树脂的环氧当量与所述固化剂的活泼氢当量的当量比为1.0/1.0。

②在120℃的条件下分别将预混物1和预混物2中的成分混合，并分别进行真空脱泡。

按照上述配方，将预混物1在反应容器中120 ℃。下混合60 min，将预混物2在反应容器中120℃下混合15 min，并分别进行真空脱泡，得到脱泡的预混物1和脱泡的预混物2。

③在120℃的条件下混合脱泡的预混物1和脱泡的预混物2。

将预混物1和预混物2在120 ℃下按照1:1（质量比）混合20 min充分搅拌至完全均匀，后真空脱泡，即得到本发明制备的环氧树脂体系。

利用本发明制备的环氧树脂固化物及纤维增强环氧树脂复合材料强度和冲击强度较高，其数据见表1，可用于汽车、航空航天、轨道交通及运动器材等领域的零组件，可降低时间成本提高产能，同时达到节能减排和保护环境的效果。

利用本发明制备的环氧树脂固化物可适用于纤维增强环氧树脂复合材料，其中适用的纤维包括但不限于碳纤维和玻璃纤维。

实施例2

本实施例提供了一种可以快速固化的环氧树脂体系，所述环氧树脂体系的制备方法如下：

①按照配方制备预混物1和预混物2。

预混物1：双酚A环氧树脂30份，DETDA 9.8份。

预混物2：双酚A环氧树脂70份，DETDA 12.8份，丁二醇5份。

所述环氧树脂的环氧当量与所述固化剂的活泼氢当量的当量比为1.0/1.0。

②在80℃的条件下分别将预混物1和预混物2中的成分混合，并分别进行真空脱泡。

按照上述配方，将预混物1在反应容器中80℃。下混合120 min，将预混物2在反应容器中80℃下混合15 min，并分别进行真空脱泡，得到脱泡的预混物1和脱泡的预混物2。

②在80℃的条件下混合脱泡的预混物1和脱泡的预混物2。

将预混物1和预混物2在80℃下按照2:8（质量比）混合20 min充分搅拌至完全均匀，后真空脱泡，即得到本发明制备的环氧树脂体系。

实施例2的对照组-对照组1

对照组1的制备方法同实施例2，区别在于预混物2中不含有丁二醇。

①按照配方制备预混物1和预混物2。

预混物1：双酚A环氧树脂30份，DETDA 9.8份。

预混物2：双酚A环氧树脂70份，DETDA 12.8份。

所述环氧树脂的环氧当量与所述固化剂的活泼氢当量的当量比为1.0/1.0。

②在80℃的条件下分别将预混物1和预混物2中的成分混合，并分别进行真空脱泡。

按照上述配方，将预混物1在反应容器中80℃。下混合120 min，将预混物2在反应容器中80℃下混合15 min，并分别进行真空脱泡，得到脱泡的预混物1和脱泡的预混物2。

②在80℃的条件下混合脱泡的预混物1和脱泡的预混物2。

将预混物1和预混物2在80℃下按照2:8（质量比）混合20 min充分搅拌至完全均匀，后真空脱泡，即得到环氧树脂体系。

根据表1中的80℃凝胶时间(s) 和120℃固化时间(s)可以显著的看出，加入乙二醇后，本环氧树脂体系的凝结时间和固化时间可以大大的缩短，解决了传统环氧树脂体系凝胶慢的问题，而且整个体系中，除了乙二醇没有别的任何促进剂，可以看出，乙二醇的加入及预混处理的方法可以作为本环氧树脂体系的促进剂。

实施例3

本实施例提供了一种可以快速固化的环氧树脂体系，所述环氧树脂体系的制备方法如下：

①按照配方制备预混物1和预混物2。

预混物1：双酚A环氧树脂30份，DETDA 6.8份，乙二醇5份；

预混物2：双酚A环氧树脂70份，DETDA 15.8份，2-乙基-4-甲基咪唑。

②在40℃的条件下分别将预混物1和预混物2中的成分混合，并分别进行真空脱泡。

按照上述配方，将预混物1在反应容器中40℃。下混合180 min，将预混物2在反应容器中80℃下混合15 min，并分别进行真空脱泡，得到脱泡的预混物1和脱泡的预混物2。

③在80℃的条件下混合脱泡的预混物1和脱泡的预混物2。

将预混物1和预混物2在80℃下按照8:2（质量比）混合20 min充分搅拌至完全均匀，后真空脱泡，即得到本发明制备的环氧树脂体系。

实施例3的对照组-对照组2

①按照配方制备预混物1和预混物2。

预混物1：双酚A环氧树脂30份，DETDA 6.8份，

预混物2：双酚A环氧树脂70份，DETDA 15.8份，2-乙基-4-甲基咪唑1份.

所述环氧树脂的环氧当量与所述固化剂的活泼氢当量的当量比为1.0/1.0。

②分别将预混物1和预混物2中的成分混合，并分别进行真空脱泡。

按照上述配方，将预混物1在反应容器中40℃。下混合180 min，将预混物2在反应容器中80℃下混合15 min，并分别进行真空脱泡，得到脱泡的预混物1和脱泡的预混物2。

④在80℃的条件下混合脱泡的预混物1和脱泡的预混物2。

将预混物1和预混物2在80℃下按照8:2（质量比）混合20 min充分搅拌至完全均匀，后真空脱泡，即得到本发明制备的环氧树脂体系。

根据表1中的80℃凝胶时间(s)和120℃固化时间(s)可以显著的看出，加入乙二醇后，本环氧树脂体系的凝结时间和固化时间可以大大的缩短，解决了传统环氧树脂体系凝胶慢的问题，而且整个体系中，除了乙二醇没有别的任何促进剂，可以看出，乙二醇的加入及预混处理的方法可以作为本环氧树脂体系的促进剂。

实施例4

本实施例提供了一种可以快速固化的环氧树脂体系，所述环氧树脂体系的制备方法如下：

①按照配方制备预混物1和预混物2。

预混物1：双酚A环氧树脂30份，DETDA 6.8份，丙三醇2份；

预混物2：双酚A环氧树脂70份，DETDA5.8份，三乙烯四胺4.7份，丙三醇1份。

所述环氧树脂的环氧当量与所述固化剂的活泼氢当量的当量比为1.0/0.92。

②分别将预混物1和预混物2中的成分混合，并分别进行真空脱泡。

按照上述配方，将预混物1在反应容器中40 ℃下混合60 min，将预混物2在反应容器中40℃下混合15 min，并分别进行真空脱泡，得到脱泡的预混物1和脱泡的预混物2。

⑤在80℃的条件下混合脱泡的预混物1和脱泡的预混物2。

将预混物1和预混物2在40 ℃下按照1:3（质量比）混合20 min充分搅拌至完全均匀，后真空脱泡，即得到本发明制备的环氧树脂体系。

同理，本实施例中，丙三醇可以显著促进本环氧树脂体系固化和凝胶，是本环氧树脂体系的一种促进剂。

利用本发明制备的环氧树脂固化物及纤维增强环氧树脂复合材料可用于汽车、航空航天、轨道交通及运动器材等领域的零组件，可降低时间成本提高产能，同时达到节能减排和保护环境的效果。

实施例5

本实施例提供了一种可以快速固化的环氧树脂体系，所述环氧树脂体系的制备方法如下：

①按照配方制备预混物1和预混物2。

预混物1：双酚A环氧树脂49份，双酚F环氧树脂21份，异佛尔酮二胺 14.8份，二胺基二苯砜3.5份；

预混物2：双酚A环氧树脂21份，双酚F环氧树脂9份，异佛尔酮二胺8.6份，丁二醇0.5份。

所述环氧树脂的环氧当量与所述固化剂的活泼氢当量的当量比为1.0/1.09。

②分别将预混物1和预混物2中的成分混合，并分别进行真空脱泡。

按照上述配方，将预混物1在反应容器中60 ℃下混合30 min，将预混物2在反应容器中30℃下混合15 min，并分别进行真空脱泡，得到脱泡的预混物1和脱泡的预混物2。

⑥在80℃的条件下混合脱泡的预混物1和脱泡的预混物2。

将预混物1和预混物2在30 ℃下按照1:2（质量比）混合20 min充分搅拌至完全均匀，后真空脱泡，即得到本发明制备的环氧树脂体系。

同理，本实施例中，乙二醇可以显著促进本环氧树脂体系固化和凝胶，是本环氧树脂体系的一种促进剂。

利用本发明制备的环氧树脂固化物及纤维增强环氧树脂复合材料可用于汽车、航空航天、轨道交通及运动器材等领域的零组件，可降低时间成本提高产能，同时达到节能减排和保护环境的效果。

实施例6

本实施例提供了一种可以快速固化的环氧树脂体系，所述环氧树脂体系的制备方法如下：

①按照配方制备预混物1和预混物2。

预混物1：双酚A环氧树脂39份，双酚F环氧树脂21份，三官能度环氧树脂10份，异佛尔酮二胺 14.8份，二胺基二苯砜3.5份，己二醇0.4份；

预混物2：双酚A环氧树脂21份，双酚F环氧树脂9份，异佛尔酮二胺8.6份，2-乙基-4-甲基咪唑0.8份。

所述环氧树脂的环氧当量与所述固化剂的活泼氢当量的当量比为1.0/1.09。

③分别将预混物1和预混物2中的成分混合，并分别进行真空脱泡。

按照上述配方，将预混物1在反应容器中30 ℃下按照2:1（质量比）混合15 min，将预混物2在反应容器中30℃下混合60min，并分别进行真空脱泡，得到脱泡的预混物1和脱泡的预混物2。

④在80℃的条件下混合脱泡的预混物1和脱泡的预混物2。

将预混物1和预混物2在30 ℃下混合150 min充分搅拌至完全均匀，后真空脱泡，即得到本发明制备的环氧树脂体系。

利用本发明制备的环氧树脂固化物及纤维增强环氧树脂复合材料可用于汽车、航空航天、轨道交通及运动器材等领域的零组件，可降低时间成本提高产能，同时达到节能减排和保护环境的效果。

实施例7

本实施例提供了一种可以快速固化的环氧树脂体系，所述环氧树脂体系的制备方法如下：

①按照配方制备预混物1和预混物2。

预混物1：双酚A环氧树脂49份，双酚F环氧树脂21份，异佛尔酮二胺 14.8份，二胺基二苯基甲烷5.6份。

预混物2：双酚A环氧树脂21份，双酚F环氧树脂9份，异佛尔酮二胺8.6份，乙二醇1.5份。

所述环氧树脂的环氧当量与所述固化剂的活泼氢当量的当量比为1.0/1.18。

②分别将预混物1和预混物2中的成分混合，并分别进行真空脱泡。

按照上述配方，将预混物1在反应容器中30 ℃下混合180min，将预混物2在反应容器中30℃下混合10 min，并分别进行真空脱泡，得到脱泡的预混物1和脱泡的预混物2。

③在80℃的条件下混合脱泡的预混物1和脱泡的预混物2。

将预混物1和预混物2在30 ℃下混合15min充分搅拌至完全均匀，后真空脱泡，即得到本发明制备的环氧树脂体系。

利用本发明制备的环氧树脂固化物及纤维增强环氧树脂复合材料可用于汽车、航空航天、轨道交通及运动器材等领域的零组件，可降低时间成本提高产能，同时达到节能减排和保护环境的效果。

实施例8

通过实验发现，对本环氧树脂体系有加速固化和凝胶作用的促进剂包括：乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、丙三醇、1,2-丁二醇、1,4-丁二醇、戊二醇、戊三醇、己二醇及聚乙二醇低分子寡聚物中的一种或几种。

本发明提供的环氧树脂体系由环氧树脂、固化剂组分及促进剂组分三部分构成，环氧树脂的环氧当量与固化剂组分的活泼氢当量的当量比不仅仅局限于实施例1~7的数据，实际上，环氧树脂的环氧当量与固化剂组分的活泼氢当量的当量比在1.0/0.8~1.0/1.2的区间内，都可以实现本发明。

选用的环氧树脂包含但不限于双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、酚醛环氧树脂、三官能团环氧树脂、四官能团环氧树脂的一种或多种。上述环氧树脂的改性物及活性单体均可以用于本发明。

选用的固化剂组分包括但不限于脂肪胺类固化剂、脂环胺类固化剂及芳香胺类固化剂中的一种或多种。上述固化剂组分的改性物及活性单体均可以用于本发明。

选用的脂肪类固化剂包括但不限于二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺和二乙烯基苯丙胺中的一种或多种。

选用的脂环类固化剂包括但不限于孟烷二胺、异佛尔酮二胺、N-胺乙基哌嗪、双（4-胺基环己烷）甲烷、双（4-胺基-3-甲基环己烷）甲烷，氢化间苯二甲胺中的一种或多种。

选用的芳香胺类固化剂包括但不限于间苯二胺、间苯二甲胺、二胺基二苯基甲烷、二胺基二苯砜、二胺基二苯醚、二胺基二苯硫、3,5-二乙基-2,4甲苯二胺(DETDA)的一种或多种。

显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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做出创造性劳动的前提下获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

具体的实施例的性能见表1

表1，实施例1~7的各项性能数据表

Claims (10)

1.一种快速固化树脂体系，所述树脂体系至少包括环氧树脂、固化剂及促进剂，其特征在于：所述环氧树脂的环氧当量与所述固化剂的活泼氢当量的当量比为1.0/0.8~1.0/1.2；所述促进剂为多元醇，所述促进剂的含量为0.31~3.9%；

其中，所述环氧树脂包括：双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、酚醛环氧树脂、三官能团环氧树脂、四官能团环氧树脂中的一种或几种；

其中，所述固化剂是脂肪胺类固化剂、脂环胺类固化剂及芳香胺类固化剂中的一种或几种。

2.权利要求1所述的快速固化树脂体系，其特征在于：所述脂肪胺类固化剂是二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺和二乙烯基苯丙胺中的一种或几种；所述脂环胺类固化剂是孟烷二胺、异佛尔酮二胺、N-胺乙基哌嗪、双（4-胺基环己烷）甲烷、双（4-胺基-3-甲基环己烷）甲烷，氢化间苯二甲胺中的一种或几种；所述芳香胺类固化剂是间苯二胺、间苯二甲胺、二胺基二苯基甲烷、二胺基二苯砜、二胺基二苯醚、二胺基二苯硫、DETDA 中的一种或几种。

3.权利要求1所述的快速固化树脂体系，其特征在于：所述多元醇包括乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、丙三醇、1,2-丁二醇、1,4-丁二醇、戊二醇、戊三醇、己二醇及聚乙二醇低分子寡聚物中的一种或几种。

4.一种权利要求1所述的快速固化树脂体系的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：

将环氧树脂、固化剂及促进剂，混合均匀，在0℃~150℃反应15~180min，得到预混物1；

将环氧树脂、固化剂及促进剂，混合均匀，在0℃~120℃反应10~60min，得到预混物2；

预混物1与预混物2混合均匀，在0~120℃条件下反应15~150min，得到所述的快速固化树脂体系；

其中，所述预混物1中，环氧树脂和固化剂的环氧当量/活泼氢当量的当量比为1.0/1.0~1.0/5.0；所述预混物2中，环氧树脂和固化剂的环氧当量/活泼氢当量的当量比为1.0/0.2~1.0/1.0；预混物1和预混物2混合之后的环氧树脂体系环氧当量/活泼氢当量的当量比为1.0/0.8~1.0/1.2；

预混物1中，所述促进剂的含量为0~12.0%；预混物2中，所述促进剂的含量为0~5.7%；

预混物1和预混物2混合之后，所述促进剂的总含量为0.31~3.9%；

所述促进剂包括乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、丙三醇、1,2-丁二醇、1,4-丁二醇、戊二醇、戊三醇、己二醇及聚乙二醇低分子寡聚物中的一种或几种。

5.根据权利要求4所述的快速固化树脂体系的制备方法，其特征在于：所述预混物1与预混物2混合时，所述预混物1占所述的快速固化树脂体系的质量比为20%~80%，所述预混物2占所述的快速固化树脂体系的质量比为20%~80%。

6.一种快速固化树脂体系的促进剂，其特征在于：所述快速固化树脂体系的促进剂为多元醇，所述促进剂的添加量为0.31~3.9%。

7.根据权利要求6所述的快速固化树脂体系的促进剂，其特征在于：所述多元醇包括乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、丙三醇、1,2-丁二醇、1,4-丁二醇、戊二醇、戊三醇、己二醇及聚乙二醇低分子寡聚物中的一种或几种。

8.根据权利要求6所述的快速固化树脂体系的促进剂，其特征在于：所述快速固化树脂体系包括环氧树脂、固化剂，其中，所述环氧树脂包括：双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、酚醛环氧树脂、三官能团环氧树脂、四官能团环氧树脂中的一种或几种；所述固化剂是脂肪胺类固化剂、脂环胺类固化剂及芳香胺类固化剂中的一种或几种；所述环氧树脂的环氧当量与所述固化剂的活泼氢当量的当量比为1.0/0.8~1.0/1.2。

9.一种权利要求1所述的快速固化树脂体系的应用，其特征在于：所述快速固化树脂体系用于制备汽车、航空航天、轨道交通和运动器材，以及零组件。

10.一种权利要求1所述的快速固化树脂体系的应用，其特征在于：所述快速固化树脂体系用于纤维增强环氧树脂复合材料。