CN112852365A - 一种以塑代钢的高韧性高强度环氧复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种以塑代钢的高韧性高强度环氧复合材料及其制备方法，涉及汽车配件领域，按重量百分比数计，包括以下原料：48.80％环氧树脂、36.00％无机填料、0.40％纳米纤维、4.60％聚氨酯、8.00％多羟基聚酯、2.00％固化剂、0.10％促进剂、0.10％发泡剂。本发明中，研究我们发现，在粘连层中加入一定量的多羟基聚酯，可以很好的改善韧性，进而实现强度与韧性高度统一，可以极大的提高增强复合材料其粘结层对钢板的粘结性，并大大提高了整车舒适性与安全性。
Description
技术领域
本发明涉及汽车配件领域，尤其涉及一种以塑代钢的高韧性高强度环氧复合材料及其制备方法。
背景技术
汽车轻量化已成为发展趋势。也就是说确保其安全性、乘客舒适度不打折扣，且造价成本不被提高，进一步适度减轻其重量，从而实现减重减排降能耗。汽车轻量化的实现通常会应用新材料技术来替代部分钣金，例如骨架经门皮处贴附补强胶材料，焊装胶黏剂替代金属铆钉等等。减重同时又提高车身强度，保证了汽车的安全性。
目前市场上使用大多数材料一味追求其高强度来实现钣金的硬度，实则考虑汽车安全性时，特别是碰撞试验，不仅强度高是一方面，更重要是碰撞中产生的动能，如何更有效最大化转化为内能被车体吸收。因此材料的韧性从安全角度更为重要，为解决高强度匹配高韧性，实现减重，降噪，安全三者统一，研究我们发现，在粘连层中加入一定量的多羟基聚酯，可以很好的改善韧性，进而实现强度与韧性高度统一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种以塑代钢的高韧性高强度环氧复合材料及其制备方法，以解决上述技术问题。
本发明为解决上述技术问题，采用以下技术方案来实现：一种以塑代钢的高韧性高强度环氧复合材料，按重量百分比数计，包括以下原料：
48.80％环氧树脂、36.00％无机填料、0.40％纳米纤维、4.60％聚氨酯、8.00％多羟基聚酯、2.00％固化剂、0.10％促进剂、0.10％发泡剂；
所述塑代钢的高韧性高强度环氧复合材料粘结层制备方法包括以下步骤：
S1、将48.80％环氧树脂加入混合釜搅拌均匀；
S2、向混合均匀的环氧树脂中加入36.00％无机填料、0.40％纳米纤维、4.60％聚氨酯、8.00％多羟基聚酯继续搅拌均匀，并控制体系温度；
S3、向混合物中加入2.00％固化剂、0.10％促进剂、0.10％发泡剂；
S4、将S3的混合物利用挤出机将胶料制备粒料；
S5、按照要求制样测试。
优选的，所述环氧复合材料粘结层制样测试包括以下步骤：
a、获取30mm*60mm*2mm片材，烘烤后测试膨胀倍率；
b、获取直径30mm*60mm柱状，按照GB1041,于拉力机上测试，压缩速率50mm/min；
c、获取哑铃型样件ASTM D638 I型,3mm厚，按照GB1040，于拉力机上测试，拉伸速率5mm/min；
d、获取50mm*50mm*20mm方块，按照GB8813，于拉力机测试上测试位移2.5mm时吸收能量，压缩速率5mm/min。
优选的，所述加入多羟基聚酯制备的高强度环氧复合材料与汽车钢板粘结固定。
优选的，所述环氧树脂中加入36.00％无机填料、0.40％纳米纤维、4.60％聚氨酯、8.00％多羟基聚酯继续搅拌均匀，并控制体系温度在45～60℃，搅拌至少10mi。
本发明的有益效果是：
本发明中，研究我们发现，在粘连层中加入一定量的多羟基聚酯，可以很好的改善韧性，进而实现强度与韧性高度统一，可以极大的提高增强复合材料其粘结层对钢板的粘结性，并大大提高了整车舒适性与安全性。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。
下面结合描述本发明的具体实施例。
本发明公开的粘合层配方，其所含原料及重量百分比如表1所示：
表1
实施例1
一种增强复合材料其粘结层所含原料及重量百分比如表1中实施例1所示，上述粘结层制备方法为：
S1、将环氧树脂加入混合釜搅拌均匀；
S2、向混合均匀的环氧树脂中加入无机填料继续搅拌均匀，并控制体系温度；
S3、向混合物中加入固化剂、促进剂、发泡剂；
S4、将S3的混合物利用挤出机将胶料制备粒料；
S5、按照要求制样测试。
实施例2
一种增强复合材料其粘结层所含原料及重量百分比如表1中实施例2所示，上述粘结层制备方法为：
S1、将环氧树脂加入混合釜搅拌均匀；
S2、向混合均匀的环氧树脂中加入无机填料、纳米纤维、聚氨酯、多羟基聚酯继续搅拌均匀，并控制体系温度；
S3、向混合物中加入固化剂、促进剂、发泡剂；
S4、将S3的混合物利用挤出机将胶料制备粒料；
S5、按照要求制样测试。
实施例3
一种增强复合材料其粘结层所含原料及重量百分比如表1实施例3所示，上述粘结层制备方法为：
S1、将环氧树脂加入混合釜搅拌均匀；
S2、向混合均匀的环氧树脂中加入无机填料、纳米纤维、聚氨酯、多羟基聚酯继续搅拌均匀，并控制体系温度；
S3、向混合物中加入固化剂、促进剂、发泡剂；
S4、将S3的混合物利用挤出机将胶料制备粒料；
S5、按照要求制样测试。
实施例4
一种增强复合材料其粘结层所含原料及重量百分比如表1实施例4所示，上述粘结层制备方法为：
S1、将环氧树脂加入混合釜搅拌均匀；
S2、向混合均匀的环氧树脂中加入无机填料、纳米纤维、聚氨酯、多羟基聚酯继续搅拌均匀，并控制体系温度；
S3、向混合物中加入固化剂、促进剂、发泡剂；
S4、将S3的混合物利用挤出机将胶料制备粒料；
S5、按照要求制样测试。
实施例5
一种增强复合材料其粘结层所含原料及重量百分比如表1实施例5所示
S1、将环氧树脂加入混合釜搅拌均匀；
S2、向混合均匀的环氧树脂中加入无机填料、纳米纤维、聚氨酯、多羟基聚酯继续搅拌均匀，并控制体系温度；
S3、向混合物中加入固化剂、促进剂、发泡剂；
S4、将S3的混合物利用挤出机将胶料制备粒料；
S5、按照要求制样测试。
根据以上实施例1-5制备得到的增强复合材料其粘结层，注塑挤出，测试方法如下：
a、获取30mm*60mm*2mm片材，烘烤后测试膨胀倍率。
b、获取直径30mm*60mm柱状，按照GB1041,于拉力机上测试，压缩速率50mm/min。
c、获取哑铃型样件ASTM D638 I型,3mm厚，按照GB1040，于拉力机上测试，拉伸速率5mm/min,
d、获取50mm*50mm*20mm方块，按照GB8813，于拉力机测试上测试位移2.5mm时吸收能量，压缩速率5mm/min。
具体测试结果如表2所示。
表2
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.一种以塑代钢的高韧性高强度环氧复合材料，其特征在于：按重量百分比数计，包括以下原料：
48.80％环氧树脂、36.00％无机填料、0.40％纳米纤维、4.60％聚氨酯、8.00％多羟基聚酯、2.00％固化剂、0.10％促进剂、0.10％发泡剂；
所述塑代钢的高韧性高强度环氧复合材料粘结层制备方法包括以下步骤：
S1、将48.80％环氧树脂加入混合釜搅拌均匀；
S2、向混合均匀的环氧树脂中加入36.00％无机填料、0.40％纳米纤维、4.60％聚氨酯、8.00％多羟基聚酯继续搅拌均匀，并控制体系温度；
S3、向混合物中加入2.00％固化剂、0.10％促进剂、0.10％发泡剂；
S4、将S3的混合物利用挤出机将胶料制备粒料；
S5、按照要求制样测试。
2.根据权利要求1所述的一种以塑代钢的高韧性高强度环氧复合材料及其制备方法，其特征在于：所述环氧复合材料粘结层制样测试包括以下步骤：
a、获取30mm*60mm*2mm片材，烘烤后测试膨胀倍率；
b、获取直径30mm*60mm柱状，按照GB1041,于拉力机上测试，压缩速率50mm/min；
c、获取哑铃型样件ASTM D638 I型,3mm厚，按照GB1040，于拉力机上测试，拉伸速率5mm/min；
d、获取50mm*50mm*20mm方块，按照GB8813，于拉力机测试上测试位移2.5mm时吸收能量，压缩速率5mm/min。
3.根据权利要求1所述的一种以塑代钢的高韧性高强度环氧复合材料及其制备方法，其特征在于：所述加入多羟基聚酯制备的高强度环氧复合材料与汽车钢板粘结固定。
4.根据权利要求1所述的一种以塑代钢的高韧性高强度环氧复合材料及其制备方法，其特征在于：所述环氧树脂中加入36.00％无机填料、0.40％纳米纤维、4.60％聚氨酯、8.00％多羟基聚酯继续搅拌均匀，并控制体系温度在45～60℃，搅拌至少10mi。
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|---|---|---|---|---|
| CN101802088A (zh) * | 2006-06-07 | 2010-08-11 | 汉高股份及两合公司 | 基于环氧树脂和聚酯的可发泡组合物 |
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