CN112812503A - 一种含环氧化端羟基聚丁二烯的复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种含环氧化端羟基聚丁二烯的复合材料及其制备方法，该复合材料包含填料和粘合剂，填料以大粒径碳化硅为基础，同时加入细粒径的耐磨氧化物，以环氧树脂为主要粘合剂，形成高堆积密度的复合材料。制备过程采用真空搅拌混料，浇注模具时采用真空浇注加高频振动工艺，进一步提高填料的堆积密度。通过添加环氧化端羟基聚丁二烯增加复合材料的冲击韧性和疏水性。本发明制备的复合材料陶瓷含量高、气孔率低、韧性好、耐酸腐蚀性强，具有优良的耐磨及耐酸性介质腐蚀的性能，适用于各种工程领域传输设备的大型过流部件，尤其适用于作为酸性介质的过流部件。

Description

一种含环氧化端羟基聚丁二烯的复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种树脂陶瓷复合材料，具体涉及一种含环氧化端羟基聚丁二烯的树脂陶瓷复合材料及其制备方法。
背景技术
各种介质传输设备在矿山、火电、化工及水利工程等领域被广泛应用，传输的介质不仅仅是各种液体，很多情况下传输的介质都为液体和固体的混合物。这些介质中不仅含有大量的坚硬固体颗粒，往往还含有各种酸性物质。因此要求介质传输设备的过流部件（如泵壳、叶轮等）要同时具备良好的耐磨和耐腐蚀特性。
目前介质传输设备的过流部件主要采用高铬合金材料，其材料成本高，加工难度大，耐磨耐腐蚀性并不好，实际使用过程中需要频繁更换过流件。也有采用氟塑料、高分子量聚乙烯等工程塑料，此类材料虽具有优异的耐腐蚀性，但其耐磨性不理想，同时由于塑料的膨胀系数大，造成使用过程的设备尺寸稳定性差，设备的使用温度范围受到限制。
采用陶瓷颗粒和环氧树脂制备的复合材料兼有优异的耐磨和耐腐蚀性，其耐磨和耐腐蚀性与陶瓷颗粒的含量成正比。但高陶瓷颗粒含量的树脂浇注体系往往存在流动性差、浇注过程容易出现气泡和缺陷。对于大型浇注件，树脂体系的适用期和固化条件是浇注工艺能否成功的关键因素，常用的固化浇注体系由于适用期短，往往在浇注未完成前就凝胶固化。此外，大型浇注件在成型过程中存在较大内应力，在成型和使用过程中容易出现开裂。
发明内容
为解决现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种树脂陶瓷复合材料，该复合材料具有优良的耐磨及耐酸性介质腐蚀的性能，适用于各种工程领域传输设备的过流部件，尤其适用于作为酸性介质的过流部件。本发明还提供了该复合材料的制备方法，可制备上述复合材料的大型浇注件，制备的复合材料陶瓷含量高、气孔率低、韧性好、耐酸腐蚀性强。
本发明通过对固化剂、固化促进剂的选用和固化工艺条件的控制，一方面满足了大型浇注件在成型过程中对浇注料适用期和固化温度的要求，另一方面采用低黏度的液体酸酐作为固化剂，在满足浇注料流动性要求的条件下，可进一步提高复合材料中陶瓷组分的含量。
通过使用环氧化端羟基聚丁二烯做为增韧剂，提高了复合材料的韧性，解决了大型浇注件在成型或使用过程中由于应力造成的开裂；使用酸酐类固化剂，固化剂固化后本身具有良好的耐酸性，同时由于环氧化端羟基聚丁二烯自身的疏水性，可有效降低固化物的吸水性，从而进一步提高复合材料耐酸性介质腐蚀的性能。
本发明的技术方案为：分别制备环氧树脂组分和固化剂组分；然后将碳化硅和棕刚玉填料预混后再与环氧化端羟基聚丁二烯、环氧树脂组分、固化剂组分、硅烷偶联剂、分散剂和消泡剂进行混合，得到复合材料的浇注料；最后将浇注料注入模具并固化成型，脱模后得到含环氧化端羟基聚丁二烯的复合材料。具体制备步骤如下：
（1）环氧树脂组分制备：将环氧树脂和环氧活性稀释剂按配比加入反应釜中，在90-110℃保温搅拌反应1.5-2h，得到环氧树脂组分；
（2）固化剂组分制备：将液体酸酐固化剂和固化促进剂按配比加入反应釜中，在75-80℃保温搅拌反应1.5-2h，得到固化剂组分；
（3）陶瓷填料预处理：将填料碳化硅和棕刚玉按配比在三维混料机中进行预混，预混后在100-120℃进行干燥；
（4）浇注料制备：将环氧化端羟基聚丁二烯、环氧树脂组分、固化剂组分以及硅烷偶联剂、分散剂和消泡剂加入混料罐中，搅拌加热至40-60℃，然后在搅拌过程中加入步骤（3）的碳化硅、棕刚玉填料，在真空条件下搅拌混合30-40min，得到浇注料；
（5）模具准备：去除模具和预埋件表面油污后固定预埋件，模具组件表面涂脱模剂，组装模具后抽真空检查模具密封性，将模具固定在高频振动台上，连接真空系统；
（6）浇注：将步骤（4）的浇注料浇入组装好的模具中，浇注过程模具保持振动，浇注完成后封闭浇注口，保持振动并对模具抽真空；
（7）固化：将浇注好的模具放入带有鼓风装置的烘箱中，在70-85℃保温3-4h，然后在1-1.5h 缓慢将温度升至120-150℃，保温固化反应4-6h，最后自然降温冷却至室温，开模后得到含环氧化端羟基聚丁二烯的复合材料。
进一步的，步骤（1）中所述环氧树脂为双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂和酚醛环氧树脂中的至少一种，优选为双酚F环氧树脂和酚醛环氧树脂两种混合；双酚A环氧树脂优选由双酚A和环氧氯丙烷反应得到的数均分子量≤700的环氧树脂；双酚F环氧树脂优选由双酚F和环氧氯丙烷反应得到的数均分子量≤700的环氧树脂；酚醛环氧树脂优选由线形酚醛树脂与环氧氯丙烷经缩聚反应得到的数均分子量≤700的环氧树脂，环氧当量优选为170-190g/eq。
所述环氧活性稀释剂为缩水甘油醚或单缩水甘油醚，优选为分子结构中含有疏水烷基的腰果酚缩水甘油醚；缩水甘油醚优选由乙二醇、1.4-丁二醇、1，6-己二醇、新戊二醇、一缩二乙二醇、二缩三乙二醇、1，2-环己二醇等多元醇与环氧氯丙烷反应合成；单缩水甘油醚优选由丁醇、苯甲醇、辛醇、C12-C14烷基醇与环氧氯丙烷反应合成或由邻甲基苯酚、腰果酚与环氧氯丙烷反应合成。
进一步的，步骤（2）中所述液体酸酐固化剂为四氢苯二甲酸酐、甲基四氢苯二甲酸酐、甲基六氢苯二甲酸酐、甲基纳迪克酸酐、氢化甲基纳迪克酸酐中的至少一种，优选甲基纳迪克酸酐和或氢化甲基纳迪克酸酐；
固化促进剂为苄基二甲胺、2，4，6-三（二甲基氨基甲基）苯酚、1，8-二氮杂-双环（5，4，0）-7-十一碳烯（DBU）、咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑中的至少一种，优选2-乙基-4-甲基咪唑。
进一步的，步骤（3）中所述碳化硅为F14和F30两种粒度混合，F14和F30的质量比为（1-4）：1；所述棕刚玉为F500和F1200两种粒度混合，F500和F1200的质量比为1：（1-3）；预混时间为40-60min，干燥时间8-16h。
进一步的，步骤（4）中所述环氧化端羟基聚丁二烯，是由端羟基聚丁二烯经氧化使分子中的不饱和键转化得到，分子量为1300-1500，环氧当量为300-500g/eq，羟值为1.7-1.8meq/g。
进一步的，步骤（4）中所述硅烷偶联剂含有氨基或环氧基，含有氨基的硅烷偶联剂为3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-2-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷、 N-2-氨乙基-3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷中的至少一种；含有环氧基的硅烷偶联剂为3-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧丙基甲基二乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧丙基甲基二甲氧基硅烷、2-（3，4-环氧环己烷基）乙基三乙氧基硅烷、2-（3，4-环氧环己烷基）乙基三甲氧基硅烷中的至少一种。
进一步的，步骤（4）中所述分散剂为含环氧化改性硅油分散剂，具体为德国毕克公司的BYK-W940、BYKP104S、DISPERBYK-2152，Elite Heritage Limited公司的VATIX 2017、VATIX 2018，MOMENTIVE公司的Silquest SIM768中的至少一种，优选为环氧化硅油Silquest SIM768；所述消泡剂为含氟有机硅消泡剂，具体为德国毕克公司的BYK-A525、BYK-088BYK-A500、Elite Heritage Limited公司的VATIX 1104、VATIX1007中的至少一种；搅拌时的真空度为-0.098MPa。
进一步的，步骤（6）中模具的振动频率为150-180HZ/S，模具真空度为-0.098MPa。
本发明制备的含环氧化端羟基聚丁二烯的树脂陶瓷复合材料组分和重量份数比例如下：
碳化硅：400-1000
棕刚玉：100-300
环氧树脂组分：60-100
固化剂组分：70-110
环氧化端羟基聚丁二烯：10-15
硅烷偶联剂：2-5
分散剂：3-8
消泡剂：2-5。
本发明的有益效果：
1. 通过对固化剂、固化促进剂的选用和固化工艺条件的控制，满足了大型浇注件在成型过程中对浇注料适用期和固化温度的要求。
2. 采用低黏度的液体酸酐作为固化剂，在满足固化条件的基础上，进一步提高浇注料的流动性，使复合材料中陶瓷组分的含量更高。
3. 通过使用环氧化端羟基聚丁二烯做为增韧剂，提高了复合材料的韧性，解决了大型浇注件在成型或使用过程中由于应力造成的开裂。
4. 使用酸酐类固化剂，固化剂固化后本身具有良好的耐酸性，同时由于环氧化端羟基聚丁二烯自身的疏水性，可有效降低固化物的吸水性，从而可进一步提高复合材料耐酸性介质腐蚀的性能。
本发明制备的复合材料陶瓷含量高、气孔率低、韧性好、耐酸腐蚀性强，具有优良的耐磨及耐酸性介质腐蚀的性能，适用于各种工程领域传输设备的大型过流部件，尤其适用于作为酸性介质的过流部件。
具体实施方式
为更好的理解本发明，下面结合实例对本发明做进一步说明，但是本发明要求保护范围并不局限于实施例的表述范围。
实施例1
按以下步骤制备含环氧化端羟基聚丁二烯的树脂陶瓷复合材料，物料加入比例均为质量分数：
（1）环氧树脂组分制备：将60份双酚F环氧树脂（DGEBF）NPEL-170和5份环氧活性稀释剂腰果酚缩水甘油醚Cardolite NC-513加入反应釜中，在95℃保温搅拌反应2h，得到环氧树脂组分；
（2）固化剂组分制备：将固化剂77份四氢苯二甲酸酐加入反应釜中，升温至在80℃，然后在搅拌状态下滴加固化促进剂1份2，4，6-三（二甲基氨基甲基）苯酚，滴加完成后在80℃保温搅拌1.5h，得到固化剂组分；
（3）陶瓷填料预处理：将460份碳化硅F14、200份碳化硅F30、75份棕刚玉F500和105份棕刚玉F1200在三维混料机中预混45min，预混后在120℃干燥10h；
（4）浇注料制备：将10份环氧化端羟基聚丁二烯、步骤（1）的环氧树脂组分、步骤（2）的固化剂组分以及2份硅烷偶联剂A-187、3份分散剂德国毕克公司的BYK-W940和2份消泡剂德国毕克公司的BYK-A525加入混料罐中，搅拌加热至55℃，然后在搅拌过程中加入步骤（3）的碳化硅、棕刚玉填料，在真空条件下搅拌混合40min，真空度为-0.098MPa，得到浇注料；
（5）模具准备：去除模具和预埋件表面油污后固定预埋件，模具组件表面涂脱模剂，组装模具后抽真空检查模具密封性，将模具固定在高频振动台上，连接真空系统；
（6）浇注：将步骤（4）的浇注料浇入组装好的模具中，浇注速度约为5.5kg/min，浇注过程模具保持振动，浇注完成后封闭浇注口，保持振动并对模具抽真空，真空度为-0.098MPa，模具的振动频率为150-180HZ/S；
（7）固化：将浇注好的模具在室温静置3h ,然后放入带有鼓风装置的烘箱中，在40-60min升温至80℃并保温4h，然后在60-80min升温至130℃，保温固化反应5h，最后自然降温冷却至室温，开模后得到含环氧化端羟基聚丁二烯的树脂陶瓷复合材料。
本实施例制备的复合材料具体组分如下：
碳化硅F14：460
碳化硅F30：200
棕刚玉F500：75
棕刚玉F1200：105
环氧树脂组分：65
固化剂组分：78
环氧化端羟基聚丁二烯：10
硅烷偶联剂A-187：2
分散剂BYK-W940：3
消泡剂BYK-A525：3。
本实施例制备的复合材料，在保证浇注良好流动性条件下，陶瓷填料质量分数达到84%，体积密度为2.85g/cm3，热变性温度142℃，线膨胀系数0.038%，线性收缩率0.018%，抗压强度150MPa。复合材料在40℃浸泡在30%的H2SO4溶液中，14天增重仅为0.1%，说明材料具有良好的耐酸性。经实际应用测试，该复合材料制备的渣浆泵叶轮在同等工况的酸性环境使用寿命是传统高络合金渣浆泵叶轮的7倍以上。
实施例2
按以下步骤制备含环氧化端羟基聚丁二烯的树脂陶瓷复合材料，物料加入比例均为质量分数：
（1）环氧树脂组分制备：将66份酚醛环氧树脂F-51和6份环氧活性稀释剂腰果酚缩水甘油醚Cardolite NC-513加入反应釜中，在95℃保温搅拌反应2h，得到环氧树脂组分；
（2）固化剂组分制备：将固化剂79份氢化甲基纳迪克酸酐和加入反应釜中，升温至在80℃，然后在搅拌状态下滴加固化促进剂1份2-甲基咪唑，滴加完成后在80℃保温搅拌1.5h，得到固化剂组分；
（3）陶瓷填料预处理：将550份碳化硅F14、200份碳化硅F30、80份棕刚玉F500和162份棕刚玉F1200在三维混料机中预混45min，预混后在120℃干燥10h；
（4）浇注料制备：将12份环氧化端羟基聚丁二烯、步骤（1）的环氧树脂组分、步骤（2）的固化剂组分以及3份硅烷偶联剂A-187、5份分散剂VATIX 2018和3份消泡剂VATIX1007加入混料罐中，搅拌加热至55℃，然后在搅拌过程中加入步骤（3）的碳化硅、棕刚玉填料，在真空条件下搅拌混合40min，真空度为-0.098MPa，得到浇注料；
（5）模具准备：去除模具和预埋件表面油污后固定预埋件，模具组件表面涂脱模剂，组装模具后抽真空检查模具密封性，将模具固定在高频振动台上，连接真空系统；
（6）浇注：将步骤（4）的浇注料浇入组装好的模具中，浇注速度约为5.5kg/min，浇注过程模具保持振动，浇注完成后封闭浇注口，保持振动并对模具抽真空，真空度为-0.098MPa，模具的振动频率为150-180HZ/S；
（7）固化：将浇注好的模具在室温静置3h ,然后放入带有鼓风装置的烘箱中，在40-60min升温至80℃并保温4h，然后在60-80min升温至130℃，保温固化反应5h，最后自然降温冷却至室温，开模后得到含环氧化端羟基聚丁二烯的树脂陶瓷复合材料。
本实施例制备的复合材料具体组分如下：
碳化硅F14：550
碳化硅F30：200
棕刚玉F500：80
棕刚玉F1200：162
环氧树脂组分：72
固化剂组分：80
环氧化端羟基聚丁二烯：12
硅烷偶联剂A-187：3
分散剂VATIX 2018：5
消泡剂VATIX 1007：3。
本实施例制备的复合材料，在保证浇注良好流动性条件下，陶瓷填料质量分数达到85%，体积密度为2.87g/cm3，热变性温度145℃，线膨胀系数0.035%，线性收缩率0.018%，抗压强度153MPa。复合材料在40℃浸泡在30%的H2SO4溶液中，14天增重仅为0.09%，说明材料具有良好的耐酸性。经实际应用测试，该复合材料制备的渣浆泵叶轮在同等工况的酸性环境使用寿命是传统高络合金渣浆泵叶轮的8倍以上。
实施例3
按以下步骤制备含环氧化端羟基聚丁二烯的树脂陶瓷复合材料，物料加入比例均为质量分数：
（1）环氧树脂组分制备：将30份双酚F环氧树脂（DGEBF）NPEL-170、50份酚醛环氧树脂F-51和8份环氧活性稀释剂腰果酚缩水甘油醚Cardolite NC-513加入反应釜中，在95℃保温搅拌反应2h，得到环氧树脂组分；
（2）固化剂组分制备：将固化剂90份甲基纳迪克酸酐和加入反应釜中，升温至在80℃，然后在搅拌状态下滴加固化促进剂1份2-乙基-4-甲基咪唑，滴加完成后在80℃保温搅拌1.5h，得到固化剂组分；
（3）陶瓷填料预处理：将610份碳化硅F14、300份碳化硅F30、80份棕刚玉F500和190份棕刚玉F1200在三维混料机中预混45min，预混后在120℃干燥10h；
（4）浇注料制备：将14份环氧化端羟基聚丁二烯、步骤（1）的环氧树脂组分、步骤（2）的固化剂组分以及5份硅烷偶联剂A-187、6份分散剂Silquest SIM768和5份消泡剂VATIX 1104加入混料罐中，搅拌加热至55℃，然后在搅拌过程中加入步骤（3）的碳化硅、棕刚玉填料，在真空条件下搅拌混合40min，真空度为-0.098MPa，得到浇注料；
（5）模具准备：去除模具和预埋件表面油污后固定预埋件，模具组件表面涂脱模剂，组装模具后抽真空检查模具密封性，将模具固定在高频振动台上，连接真空系统；
（6）浇注：将步骤（4）的浇注料浇入组装好的模具中，浇注速度约为5.5kg/min，浇注过程模具保持振动，浇注完成后封闭浇注口，保持振动并对模具抽真空，真空度为-0.098MPa，模具的振动频率为150-180HZ/S；
（7）固化：将浇注好的模具在室温静置3h ,然后放入带有鼓风装置的烘箱中，在40-60min升温至80℃并保温4h，然后在60-80min升温至130℃，保温固化反应5h，最后自然降温冷却至室温，开模后得到含环氧化端羟基聚丁二烯的树脂陶瓷复合材料。
本实施例制备的复合材料具体组分如下：
碳化硅F14：610
碳化硅F30：300
棕刚玉F500：80
棕刚玉F1200：190
环氧树脂组分：88
固化剂组分：91
环氧化端羟基聚丁二烯：14
硅烷偶联剂A-187：5
分散剂Silquest SIM768：6
消泡剂VATIX 1104：5。
本实施例制备的复合材料，在保证浇注良好流动性条件下，陶瓷填料质量分数达到85%，体积密度为2.87g/cm3，热变性温度145℃，线膨胀系数0.035%，线性收缩率0.018%，抗压强度153MPa。复合材料在40℃浸泡在30%的H2SO4溶液中，14天增重仅为0.07%，说明材料具有极好的耐酸性。经实际应用测试，该复合材料制备的渣浆泵叶轮在同等工况的酸性环境使用寿命是传统高络合金渣浆泵叶轮的9倍以上。
实施例4
按以下步骤制备含环氧化端羟基聚丁二烯的树脂陶瓷复合材料，物料加入比例均为质量分数：
（1）环氧树脂组分制备：将28份双酚F环氧树脂（DGEBF）NPEL-170、50份酚醛环氧树脂F-51和8份环氧活性稀释剂腰果酚缩水甘油醚Cardolite NC-513加入反应釜中，在95℃保温搅拌反应2h，得到环氧树脂组分；
（2）固化剂组分制备：将固化剂87份甲基纳迪克酸酐和加入反应釜中，升温至在80℃，然后在搅拌状态下滴加固化促进剂1份2-乙基-4-甲基咪唑，滴加完成后在80℃保温搅拌1.5h，得到固化剂组分；
（3）陶瓷填料预处理：将620份碳化硅F14、325份碳化硅F30、90份棕刚玉F500和200份棕刚玉F1200在三维混料机中预混45min，预混后在120℃干燥10h；
（4）浇注料制备：将15份环氧化端羟基聚丁二烯、步骤（1）的环氧树脂组分、步骤（2）的固化剂组分以及5份硅烷偶联剂A-187、7份分散剂Silquest SIM768和5份消泡剂VATIX 1104加入混料罐中，搅拌加热至55℃，然后在搅拌过程中加入步骤（3）的碳化硅、棕刚玉填料，在真空条件下搅拌混合40min，真空度为-0.098MPa，得到浇注料；
（5）模具准备：去除模具和预埋件表面油污后固定预埋件，模具组件表面涂脱模剂，组装模具后抽真空检查模具密封性，将模具固定在高频振动台上，连接真空系统；
（6）浇注：将步骤（4）的浇注料浇入组装好的模具中，浇注速度约为5kg/min，浇注过程模具保持振动，浇注完成后封闭浇注口，保持振动并对模具抽真空，真空度为-0.098MPa，模具的振动频率为150-180HZ/S；
（7）固化：将浇注好的模具在室温静置3h ,然后放入带有鼓风装置的烘箱中，在40-60min升温至80℃并保温4h，然后在60-80min升温至130℃，保温固化反应5h，最后自然降温冷却至室温，开模后得到含环氧化端羟基聚丁二烯的树脂陶瓷复合材料。
本实施例制备的复合材料具体组分如下：
碳化硅F14：620
碳化硅F30：325
棕刚玉F500：90
棕刚玉F1200：200
环氧树脂组分：86
固化剂组分：88
环氧化端羟基聚丁二烯：15
硅烷偶联剂A-187：5
分散剂Silquest SIM768：7
消泡剂VATIX 1104：5。
本实施例制备的复合材料，在保证浇注良好流动性条件下，陶瓷填料质量分数达到85.7%，体积密度为2.88g/cm3，热变性温度150℃，线膨胀系数0.030%，线性收缩率0.016%，抗压强度162MPa。复合材料在80℃浸泡在30%的H2SO4溶液中，14天增重仅为0.05%，说明材料具有极好的耐酸性。经实际应用测试，该复合材料制备的渣浆泵叶轮在同等工况的酸性环境使用寿命是传统高络合金渣浆泵叶轮的10倍以上。
对比例
用聚氧化丙烯二醇（PPG-1000）替代实施例3中的环氧化端羟基聚丁二烯，以相同工艺步骤制备出复合材料，其质量份数组成如下：
碳化硅F14：610
碳化硅F30：300
棕刚玉F500：80
棕刚玉F1200：190
环氧树脂组分：88
固化剂组分：91
聚氧化丙烯二醇（PPG-1000）：14
硅烷偶联剂A-187：5
分散剂Silquest SIM768：6
消泡剂VATIX 1104：5。
经测试，对比例制备的复合材料的体积密度为2.87g/cm3,热变性温度133℃，线膨胀系0.04%，线性收缩率0.02%，抗压强度145MPa。复合材料在30%的H2SO4溶液中40℃浸泡14天增重0.25%，材料的吸水性明显高于实施例3，制造的渣浆泵叶轮在同等工况的酸性环境使用寿命是传统渣浆泵叶轮的5倍。
本发明的复合材料，其耐酸性和使用寿命主要受陶瓷颗粒含量、固化剂组分、环氧树脂组分以及环氧化端羟基聚丁二烯的含量影响。由对比例可见，在陶瓷颗粒含量、固化剂组分、环氧树脂组分相同的条件下，环氧化端羟基聚丁二烯对本发明复合材料耐酸性能及使用寿命有明显的提升作用。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种含环氧化端羟基聚丁二烯的复合材料，其特征在于该复合材料的组分和重量份数比例如下：
碳化硅：400-1000
棕刚玉：100-300
环氧树脂组分：60-100
固化剂组分：70-110
环氧化端羟基聚丁二烯：10-15
硅烷偶联剂：2-5
分散剂：3-8
消泡剂：2-5。
2.如权利要求1所述的含环氧化端羟基聚丁二烯的复合材料，其特征在于所述碳化硅为F14和F30两种粒度混合，F14和F30的质量比为（1-4）：1；所述棕刚玉为F500和F1200两种粒度混合，F500和F1200的质量比为1：（1-3）。
3.如权利要求1所述的含环氧化端羟基聚丁二烯的复合材料，其特征在于所述环氧树脂组分由环氧树脂和环氧活性稀释剂反应制得，环氧树脂为双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂和酚醛环氧树脂中的至少一种，所述环氧活性稀释剂为缩水甘油醚或单缩水甘油醚。
4.如权利要求3所述的含环氧化端羟基聚丁二烯的复合材料，其特征在于所述双酚A环氧树脂为双酚A和环氧氯丙烷反应得到的数均分子量≤700的环氧树脂；所述双酚F环氧树脂为双酚F和环氧氯丙烷反应得到的数均分子量≤700的环氧树脂；所述酚醛环氧树脂为线形酚醛树脂与环氧氯丙烷经缩聚反应得到的数均分子量≤700的环氧树脂，环氧当量为170-190g/eq。
5.如权利要求1所述的含环氧化端羟基聚丁二烯的复合材料，其特征在于所述固化剂组分由液体酸酐固化剂和固化促进剂反应制得，液体酸酐固化剂为四氢苯二甲酸酐、甲基四氢苯二甲酸酐、甲基六氢苯二甲酸酐、甲基纳迪克酸酐和氢化甲基纳迪克酸酐中的至少一种，固化促进剂为苄基二甲胺、2，4，6-三（二甲基氨基甲基）苯酚、1，8-二氮杂-双环（5，4，0）-7-十一碳烯（DBU）、咪唑、2-甲基咪唑和2-乙基-4-甲基咪唑中的至少一种。
6.如权利要求1所述的含环氧化端羟基聚丁二烯的复合材料，其特征在于所述环氧化端羟基聚丁二烯，是由端羟基聚丁二烯经氧化使分子中的不饱和键转化得到，分子量为1300-1500，环氧当量为300-500g/eq，羟值为1.7-1.8meq/g。
7.如权利要求1所述的含环氧化端羟基聚丁二烯的复合材料，其特征在于所述硅烷偶联剂含有氨基或环氧基。
8.如权利要求1所述的含环氧化端羟基聚丁二烯的复合材料，其特征在于所述分散剂为含环氧化改性硅油分散剂，所述消泡剂为含氟有机硅消泡剂。
9.一种制备权利要求1所述含环氧化端羟基聚丁二烯复合材料的制备方
法，其特征在于包括以下步骤：
（1）环氧树脂组分制备：将环氧树脂和环氧活性稀释剂按配比加入反应釜中，在90-110℃保温搅拌反应1.5-2h，得到环氧树脂组分；
（2）固化剂组分制备：将液体酸酐固化剂和固化促进剂按配比加入反应釜中，在75-80℃保温搅拌反应1.5-2h，得到固化剂组分；
（3）陶瓷填料预处理：将填料碳化硅和棕刚玉按配比在三维混料机中进行预混，预混后在100-120℃进行干燥；
（4）浇注料制备：将环氧化端羟基聚丁二烯、环氧树脂组分、固化剂组分以及硅烷偶联剂、分散剂和消泡剂加入混料罐中，搅拌加热至40-60℃，然后在搅拌过程中加入步骤（3）的碳化硅、棕刚玉填料，在真空条件下搅拌混合30-40min，得到浇注料；
（5）模具准备：去除模具和预埋件表面油污后固定预埋件，模具组件表面涂脱模剂，组装模具后抽真空检查模具密封性，将模具固定在高频振动台上，连接真空系统；
（6）浇注：将步骤（4）的浇注料浇入组装好的模具中，浇注过程模具保持振动，浇注完成后封闭浇注口，保持振动并对模具抽真空；
（7）固化：将浇注好的模具放入带有鼓风装置的烘箱中，在70-85℃保温3-4h，然后在1-1.5h 缓慢将温度升至120-150℃，保温固化反应4-6h，最后自然降温冷却至室温，开模后得到含环氧化端羟基聚丁二烯的复合材料。
10.如权利要求9所述含环氧化端羟基聚丁二烯复合材料的制备方法，其特征在于步骤（6）中模具的振动频率为150-180HZ/S，模具真空度为-0.098MPa。
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