CN115044171A - 树脂组合物、树脂基复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种树脂组合物、树脂基复合材料及其制备方法，所述树脂组合物包括环氧树脂、极性囊材、无机填料以及固化剂，所述极性囊材包括囊体和分布在所述囊体内的极性材料，所述囊体的材料选自热塑性弹性体，所述囊体的熔融温度为110℃‑170℃，所述极性材料的热分解温度大于或等于250℃。本发明树脂组合物中，极性材料不影响树脂基复合材料的固化，使制得的树脂基复合材料兼具优异的表面张力和力学性能，有效提升树脂基复合材料与表观处理用材料之间的结合性能。

Description

树脂组合物、树脂基复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及树脂基复合材料技术领域，特别是树脂组合物、树脂基复合材料及其制备方法。
背景技术
树脂基复合材料已广泛应用于电子产品等技术领域，并且通常采用喷漆、丝印、贴皮、贴膜等方式在树脂基复合材料表面形成表观处理用材料，从而对树脂基复合材料进行表观处理，以修饰外观。
传统技术中，为了提升树脂基复合材料与表观处理用材料之间的结合性，通常使用表面研磨增加粗糙度、离子处理活化表面等手段以达到提升树脂基复合材料表面张力的效果，但这都增加了处理成本或生产成本。若采用在树脂组合物中直接加入极性物质提高树脂胶液表面张力以提高树脂基复合材料达因值，含有极性物质的树脂组合物对增强材料的浸润性较差，导致增强材料与树脂组合物的结合性降低，树脂基复合材料的力学性能骤降；另外，极性物质容易参与固化反应，不仅影响树脂基复合材料的固化程度，降低树脂基复合材料的耐热性，而且固化反应过程会造成极性物质损失，导致树脂基复合材料中极性基团较少，最终提升板材表面张力的效果也较小，树脂基复合材料与表观处理用材料达不到优异的结合性能。
发明内容
基于此，有必要针对上述问题，提供一种树脂组合物、树脂基复合材料及其制备方法，该树脂组合物中的极性材料不影响树脂基复合材料的固化，制得的树脂基复合材料兼具优异的表面张力和力学性能，有效提升了树脂基复合材料与表观处理用材料之间的结合性能。
本发明提供了一种树脂组合物，所述树脂组合物包括环氧树脂、极性囊材、无机填料以及固化剂，所述极性囊材包括囊体和分布在所述囊体内的极性材料，所述囊体的材料选自热塑性弹性体，所述囊体的熔融温度为110℃-170℃，所述极性材料的热分解温度大于或等于250℃。
在其中一个实施例中，所述极性囊材的介电常数大于或等于5；
及/或，所述极性囊材的粒径小于或等于20μm。
在其中一个实施例中，所述热塑性弹性体的树脂链段和橡胶链段的质量比为7:13-3:17。
在其中一个实施例中，所述极性材料的熔融温度为110℃-140℃。
在其中一个实施例中，所述极性囊材中，所述极性材料和所述囊体的质量比为1:1-1:4。
在其中一个实施例中，所述极性囊材中，所述热塑性弹性体选自苯乙烯类弹性体、聚酰胺类弹性体或者热塑性硫化橡胶弹性体中的至少一种；所述极性材料选自烃类有机物或者丙烯酸酯类有机物中的至少一种，所述烃类有机物以及所述丙烯酸酯类有机物的结构式中包括极性基团。
在其中一个实施例中，所述无机填料的莫氏硬度大于或等于3；
及/或，所述无机填料的形状选自球型、角型或者棒状中的至少一种。
在其中一个实施例中，以100重量份的所述环氧树脂计，所述极性囊材的质量为1重量份-8重量份，所述无机填料的质量为40重量份-100重量份。
在其中一个实施例中，所述极性囊材与所述无机填料的质量比为1:5-1:15。
一种树脂基复合材料的制备方法，包括以下制备步骤：
将所述树脂组合物形成于增强材料上并进行干燥，得到半固化片，其中，所述干燥的温度小于所述囊体的熔融温度；
将一张或两张以上的所述的半固化片叠合，得到半固化片层；以及
将所述半固化片层进行分段固化，得到树脂基复合材料，其中，所述分段固化包括固化前段和固化后段，所述固化前段的温度小于所述囊体的熔融温度，所述固化后段的温度大于或等于所述囊体的熔融温度，且小于所述极性材料的热分解温度。
本发明的树脂基复合材料的制备方法中，
在其中一个实施例中，所述固化后段的温度大于或等于所述极性材料的熔融温度。
一种由所述树脂基复合材料的制备方法制备得到的树脂基复合材料。
本发明的树脂组合物中，极性材料分布于囊体中，当采用树脂组合物制备树脂基复合材料时，极性囊材在固化前段保持结构完整，固化后段时熔融并释放极性材料，避免了极性材料的消耗，提升了树脂基复合材料的表面张力，从而有效提升了树脂基复合材料与表观处理用材料之间的结合性能。另外，极性材料分布于囊体中，既可以避免极性材料影响固化反应，也可以使树脂组合物充分浸润增强材料，使增强材料与树脂组合物充分结合，同时树脂组合物中的无机填料弥补了囊体加入导致的树脂基复合材料柔韧性增加、刚度降低的问题，从而使树脂基复合材料具有优异的力学性能。
本发明的树脂基复合材料的制备方法中，通过控制干燥以及固化前段的温度小于囊体的熔融温度，使得囊体不发生熔融，避免极性材料过早释放影响固化，同时，控制固化后段的温度大于或等于囊体的熔融温度，且小于极性材料的热分解温度，使得囊体熔融并释放出极性材料，从而有效提升树脂基复合材料的表面张力，实现兼具优异耐热性能、表面张力以及力学性能的树脂基复合材料的简单制备。
具体实施方式
以下将对本发明提供的树脂组合物、树脂基复合材料及其制备方法作进一步说明。
本发明提供的树脂组合物包括环氧树脂、极性囊材、无机填料以及固化剂，极性囊材包括囊体和分布在囊体内的极性材料，囊体的材料选自热塑性弹性体，囊体的熔融温度为110℃-170℃，极性材料的热分解温度大于或等于250℃。
本发明的树脂组合物中，极性材料分布于囊体中，当采用树脂组合物制备树脂基复合材料时，极性囊材在固化前段保持结构完整，固化后段时熔融并释放极性材料，避免了极性材料的消耗，提升树脂基复合材料的表面张力，有效提升树脂基复合材料与表观处理用材料之间的结合性能；同时，极性材料分布于囊体内，也可以使树脂组合物充分浸润增强材料，使增强材料与树脂组合物充分结合，从而使树脂基复合材料具有优异的力学性能。
可选的，以100重量份的环氧树脂计，极性囊材的质量为1重量份-8重量份，从而提升制得的树脂基复合材料的表面张力，同时，赋予树脂基复合材料优异的力学性能。
为了更好地提升极性囊材与环氧树脂的混合效果，提升树脂基复合材料的力学性能，极性囊材的粒径小于或等于20μm；优选的，极性囊材的粒径为1μm-20μm。
可选的，极性囊材的介电常数大于或等于5，应予说明的是，极性囊材的介电常数可以代表极性材料在极性囊材中的质量分数，当极性囊材的介电常数大于或等于5时，极性材料在极性囊材中的质量分数大于或等于20％，使得极性囊材能够释放出更多的极性材料，从而能够更好地提升树脂基复合材料的表面张力，进而提升树脂基复合材料与表面处理用材料间的结合性能。
为了更好地保证树脂基复合材料兼具优异的表面张力和力学性能，极性囊材中，极性材料和囊体的质量比为1:1-1:4。
应予说明的是，热塑性弹性体的结构式中包括树脂链段和橡胶链段，树脂链段和橡胶链段的化学键组成不同，其中，树脂链段能够凭借链间作用力形成物理交联点，橡胶链段则具有高弹性链段，为弹性体提供弹性。可选的，树脂链段和橡胶链段的质量比为7:13-3:17，使得热塑性弹性体在熔融过程中具有适宜的弹性和粘度，降低封闭性，从而能够更好地释放极性材料，在保证刚度的同时更好地提升树脂基复合材料的表面张力和弯折角度。
热塑性弹性体具有优异的耐溶剂性能，从而能够防止溶剂溶解热塑性弹性体；可选的，热塑性弹性体选自苯乙烯类弹性体、聚酰胺类弹性体或者热塑性硫化橡胶弹性体中的至少一种。
可选的，极性材料的熔融温度为110℃-140℃，从而使得极性材料能够在固化后段熔融，更好地从囊体内释放，进一步提升树脂基复合材料的表面张力。
可选的，极性材料选自烃类有机物或者丙烯酸酯类有机物中的至少一种，烃类有机物以及丙烯酸酯类有机物的结构式中包括极性基团。具体的，极性基团选自-OCO、-CHO、-CO-、-NH2、-OH、-COOH或者-SO3H中的至少一种，进一步地，烃类有机物选自马来酸酐接枝聚烃类，丙烯酸酯类有机物选自含-OCO-、-OH或者-COOH基团中的一种的丙烯酸酯类有机物，从而更好地提升极性材料的极性，进而更好地提升树脂基复合材料的表面张力，提升树脂基复合材料与表面处理材料间的结合性能。
在一实施方式中，极性囊材可以通过以下制备方法制得，具体包括以下步骤：
S11，将熔融的热塑性弹性体与极性材料混合，得到混合物；
S12，将混合物通过高温喷枪喷于冷气流中，使熔融的热塑性弹性体凝固，得到微囊；以及
S13，消除残留在微囊表面的极性基团，得到极性囊材。
步骤S11中，将熔融的热塑性弹性体与极性材料混合的步骤中，温度高于热塑性弹性体熔融温度的30℃-70℃，从而更好地控制热塑性弹性体的熔融程度和粘度，更好地将极性材料形成于囊体内；具体的，熔融的热塑性弹性体的粘度为100Pa.s-400Pa.s。
步骤S12中，高温喷枪的温度大于或等于热塑性弹性体的熔融温度，小于极性材料的分解温度；冷气流的温度小于热塑性弹性体的熔融温度。
为了更好的提升极性囊材与环氧树脂的混合效果，进而更好地提升树脂基复合材料的力学性能，高温喷枪的直径小于或等于20μm，可选的，将得到微囊进一步进行过筛，过筛采用的孔径尺寸小于或等于20μm的筛网。
可以理解的，为了提高极性囊材的利用率，更好地节省成本，粒径大于20μm的微囊可回收利用；可选的，将回收的微囊再次通过高温喷枪喷于冷气流中。
步骤S13中，为了防止微囊表面残留的极性基团参与固化反应，导致固化剂含量减少而影响固化，可以将微囊通过一卤代甲烷气氛，使一卤代甲烷与极性基团发生亲核取代反应，消除残留在微囊表面的极性基团；可选的，一卤代甲烷选自CH3F、CH3Cl或者CH3Br中的至少一种。
可选的，检测制得的极性囊材的介电常数，从而筛选出介电常数大于或等于5的极性囊材。
树脂组合物中，无机填料弥补了囊体加入导致的树脂基复合材料柔韧性增加、刚度降低的影响，使树脂基复合材料具有优异的力学强度。
为了更好地提升树脂复合材料的树脂基复合材料的刚度，无机填料的莫氏硬度大于或等于3。
包括但不限于，无机填料的形状选自片状、球型、角型或者棒状中的至少一种，其中，采用球型、角型或者棒状的无机填料时，树脂基复合材料具有更好的力学性能，因此，优选的，无机填料的形状选自球型、角型或者棒状中的至少一种，从而更好地提升树脂基复合材料层间的结合性能，进一步提升树脂基复合材料的刚度和耐水煮性能。
可选的，无机填料选自二氧化硅、氧化铝或者碳酸钙中的至少一种，从而更好地和极性囊体、环氧树脂配合，进一步提升树脂基复合材料的刚度。
可选的，以100重量份的环氧树脂计，无机填料的质量为40重量份-100重量份，从而更好地提升树脂基复合材料的刚度，使树脂基复合材料的弯折角度仍满足大于或等于45°的要求，从而更好的应用于电子产品组件中；为了更好地提升树脂基复合材料的弯折角度，极性囊材与无机填料的质量比为1:5-1:15。
可选的，环氧树脂选自双酚A型环氧树脂，双酚F型环氧树脂、酚醛环氧树脂或者多官能环氧树脂中的一种。
固化剂起到交联作用，具体的，固化剂选自潜伏性胺类固化剂、酸酐固化剂、线性酚醛中的至少一种，可选的，以100重量份的环氧树脂计，固化剂的用量为2重量份-80重量份。
为了进一步提升环氧树脂的固化速率，树脂组合物中还包括有催化剂；可选的，催化剂选自1-甲基咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑或者2-十一烷基咪唑中的至少一种；以100重量份的环氧树脂计，催化剂的质量为0.01重量份-5重量份。
树脂组合物的原料中还可以加入溶剂，溶剂能够溶解环氧树脂，但不溶解热塑性弹性体；可选的，溶剂选自丙酮、丁酮、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、甲苯、二甲苯、环己酮或者二甲基甲酰胺中的至少一种；以100重量份的环氧树脂计，溶剂的用量为20重量份-60重量份。
本发明还提供了一种树脂基复合材料的制备方法，包括以下制备步骤：
S21，将如上述的树脂组合物形成于增强材料上并进行干燥，得到半固化片，其中，干燥的温度小于囊体的熔融温度；
S22，将一张或两张以上的半固化片叠合，得到半固化片层；以及
S23，将半固化片层进行分段固化，得到树脂基复合材料，其中，分段固化包括固化前段和固化后段，固化前段的温度小于囊体的熔融温度，固化后段的温度大于或等于囊体的熔融温度，且小于极性材料的热分解温度。
本发明的树脂基复合材料的制备方法中，通过控制干燥以及固化前段的温度小于囊体的熔融温度，使得囊体不发生熔融，避免极性材料过早释放影响固化，同时，控制固化后段的温度大于或等于囊体的熔融温度，且小于极性材料的热分解温度，使得囊体熔融并释放出极性材料，从而有效提升树脂基复合材料的表面张力。
步骤S21中，进行干燥的步骤中，采用烘烤方式进行干燥，可选的，温度为100℃-170℃。可选的，增强材料选自玻璃纤维布。
步骤S22中，半固化片层中半固化片的张数可根据树脂基复合材料实际应用时的厚度进行选择。
步骤S23中，采用△Tg代表固化程度，具体的，△Tg表示半固化片层固化程度达到100％时的理论Tg值与半固化片层当下Tg值的差值。
在一实施方式中，固化前段时，△Tg大于或等于20℃，此时，半固化片层的固化程度小于或等于70％，极性材料仍然分布在囊体内，从而使得环氧树脂与固化剂有效进行固化反应。
可选的，固化前段的温度为80℃-135℃。
固化后段时，△Tg小于20℃，此时，半固化片层的固化程度大于70％，极性材料从熔融的囊体中释放，进而制备得到具有优异表面张力和力学性能的树脂基复合材料；应予说明的是，当△Tg小于或等于3℃时，半固化片层固化程度达到100％。
可选的，固化后段的温度为125℃-170℃，为了使极性材料更好地从囊体中释放出来，进而提升树脂基复合材料的表面张力和耐水煮性能，优选的，固化后段的温度大于或等于极性材料的熔融温度，同时也小于极性材料的热分解温度，具体的，固化后段的温度为145℃-180℃。
本发明提供的树脂基复合材料的制备方法实现了兼具优异耐热性能、表面张力以及力学性能的树脂基复合材料的简单制备。
本发明还提供了一种树脂基复合材料，由上述树脂基复合材料的制备方法制备得到。
本发明提供的树脂基复合材料具有优异的表面张力和力学性能，与表观处理用材料能够达到优异的结合性能。
在一实施方式中，树脂基复合材料的达因值大于或等于38N/m。
以下，将通过以下具体实施例对所述树脂组合物、树脂基复合材料及其制备方法做进一步的说明。
实施例1
将9重量份的苯乙烯类弹性体(树脂链段重量百分比为25％，橡胶链段的重量百分比为75％，熔融温度为170℃)在200℃的温度下熔融，然后进行搅拌，搅拌过程中加入3重量份的马来酸酐接枝低密度聚乙烯(熔融温度为140℃，热分解温度为250℃)，然后混合均匀，得到混合物。
将混合物通过温度为200℃的高温喷枪喷于10℃的气流中，得到微囊。
将微囊通过CH3F气氛，得到极性囊材，将极性囊材通过粒径为20μm的网筛过筛，然后检测介电常数，得到介电常数为5.5的极性囊材。
将100重量份的双酚A型环氧树脂、40重量份的酸酐固化剂、5重量份的极性囊材、60重量份的二氧化硅(莫氏硬度为7，形状为球型)以及40重量份的丙酮混合，混合均匀后得到树脂组合物。
将玻璃纤维布浸润至树脂组合物中，然后将浸润树脂组合物的玻璃纤维布进行烘烤，烘烤的温度为150℃，烘烤时间为3min，烘烤完成后得到半固化片。
将3片半固化片进行层叠，得到半固化片层。然后将半固化片层的两个相对表面覆盖离型膜并放入叠合压机中进行压合，压合温度为135℃，压合时间为30min，压合压力为20MPa。然后将压合温度升至170℃继续压合，压合时间为15min，压合压力为25MPa，最后去除离型膜，得到0.55mm厚度树脂基复合材料。
实施例2
将3重量份的聚酰胺类弹性体(树脂链段重量百分比为15％，橡胶链段的重量百分比为85％，熔融温度为110℃)在180℃的温度下熔融，然后进行搅拌，搅拌过程中加入3重量份的丙烯酸苯乙酯(熔融温度为110℃，热分解温度为280℃)，并混合均匀，得到混合物。
将混合物通过温度为200℃的高温喷枪喷于10℃的气流中，得到微囊。
将微囊通过CH3Cl气氛，得到极性囊材，将极性囊材通过粒径为15μm的网筛过筛，然后检测介电常数，得到介电常数为6的极性囊材。
将100重量份的双酚F型环氧树脂、2重量份的潜伏性胺类固化剂、1重量份的极性囊材、40重量份的氧化铝(莫氏硬度为7，形状为角型)以及20重量份的环己酮混合，混合均匀后得到树脂组合物。
将玻璃纤维布浸润至树脂组合物中，然后将浸润树脂组合物的玻璃纤维布进行烘烤，烘烤的温度为100℃，烘烤时间为5min，烘烤完成后得到半固化片。
将3片半固化片进行层叠，得到半固化片层。然后将半固化片层的两个相对表面覆盖离型膜并放入叠合压机中进行压合，压合温度为80℃，压合时间为40min，压合压力为18MPa。然后将压合温度升至125℃继续压合，压合时间为30min，压合压力为25MPa，最后去除离型膜，得到0.55mm厚度树脂基复合材料。
实施例3
将8重量份的热塑性硫化橡胶弹性体(树脂链段重量百分比为35％，橡胶链段的重量百分比为65％，熔融温度为150℃)在190℃的温度下熔融，然后进行搅拌，搅拌过程中加入2重量份的马来酸酐接枝低密度聚乙烯(熔融温度为130℃，热分解温度为250℃)，并混合均匀，得到混合物。
将混合物通过温度为200℃的高温喷枪喷于10℃的气流中，得到微囊。
将微囊通过CH3Br气氛，得到极性囊材，将极性囊材通过粒径为20μm的网筛过筛，然后检测介电常数，得到介电常数为5.2的极性囊材。
将100重量份的酚醛环氧树脂、80重量份的线性酚醛、8重量份的极性囊材、100重量份的碳酸钙(莫氏硬度为3，形状为球型)以及60重量份的丙二醇甲醚混合，混合均匀后得到树脂组合物。
将玻璃纤维布浸润至树脂组合物中，然后将浸润树脂组合物的玻璃纤维布进行烘烤，烘烤的温度为120℃，烘烤时间为4min，烘烤完成后得到半固化片。
将3片半固化片进行层叠，得到半固化片层。然后将半固化片层的两个相对表面覆盖离型膜并放入叠合压机中进行压合，压合温度为120℃，压合时间为30min，压合压力为22MPa。然后将压合温度升至160℃继续压合，压合时间为15min，压合压力为25MPa，最后去除离型膜，得到0.55mm厚度树脂基复合材料。
实施例4
将6重量份的苯乙烯类弹性体(树脂链段重量百分比为30％，橡胶链段的重量百分比为70％，熔融温度为170℃)在200℃的温度下熔融，然后进行搅拌，搅拌过程中加入2重量份的马来酸酐接枝低密度聚乙烯(熔融温度为120℃，热分解温度为250℃)，并混合均匀，得到混合物。
将混合物通过温度为200℃的高温喷枪喷于10℃的气流中，得到微囊。
将微囊通过CH3Br气氛，得到极性囊材，将极性囊材通过粒径为20μm的网筛过筛，然后检测介电常数，得到介电常数为5.5的极性囊材。
将100重量份的多官能环氧树脂、40重量份的酸酐固化剂、8重量份的极性囊材、40重量份的氧化铝(莫氏硬度为3，形状为棒状)以及40重量份的丙酮混合，混合均匀后得到树脂组合物。
将玻璃纤维布浸润至树脂组合物中，然后将浸润树脂组合物的玻璃纤维布进行烘烤，烘烤的温度为140℃，烘烤时间为3min，烘烤完成后得到半固化片。
将3片半固化片进行层叠，得到半固化片层。然后将半固化片层的两个相对表面覆盖离型膜并放入叠合压机中进行压合，压合温度为130℃，压合时间为25min，压合压力为15MPa。然后将压合温度升至170℃继续压合，压合时间为10min，压合压力为25MPa，最后去除离型膜，得到0.55mm厚度树脂基复合材料。
实施例5
实施例5与实施例1的区别仅在于，马来酸酐接枝低密度聚乙烯的熔融温度为110℃。
实施例6
实施例6与实施例3的区别仅在于，极性囊材的粒径为1μm。
实施例7
实施例7与实施例1的区别仅在于，在树脂组合物中加入5重量份的1-甲基咪唑一同混合，同时，压合温度为135℃，压合时间为20min，压合压力为20MPa。然后将压合温度升至170℃继续压合，压合时间为8min，压合压力为25MPa，最后去除离型膜，得到0.55mm厚度树脂基复合材料。
实施例8
实施例8与实施例1的区别仅在于，极性囊材的粒径为25μm，介电常数为4。
实施例9
实施例9与实施例1的区别仅在于，苯乙烯类弹性体中树脂链段和橡胶链段的质量比为8:13。
实施例10
实施例10与实施例1的区别仅在于，马来酸酐接枝低密度聚乙烯的熔融温度为180℃。
实施例11
实施例11与实施例1的区别仅在于，极性囊材中，马来酸酐接枝低密度聚乙烯与苯乙烯类弹性体的质量比为2:1。
实施例12
实施例12与实施例1的区别仅在于，极性囊材与二氧化硅的重量比为1:16。
实施例13
实施例13与实施例2的区别仅在于，氧化铝的形状为片状。
实施例14
实施例14与实施例1的区别仅在于，采用等量的软硅(莫氏硬度为2)替代二氧化硅。
对比例1
对比例1与实施例1的区别仅在于，采用马来酸酐接枝低密度聚乙烯替代极性囊材，且用量与极性囊材中极性材料相同。
对比例2
对比例2与实施例1的区别仅在于，采用等量的橡胶(熔融温度140℃)替代苯乙烯类弹性体。
对比例3
对比例3与实施例1的区别仅在于，苯乙烯类弹性体的熔融温度为80℃。
对比例4
对比例4与实施例1的区别仅在于，马来酸酐接枝低密度聚乙烯的热分解温度为170℃。
将实施例1-14和对比例1-4的树脂基复合材料进行性能测试，结果如表1所示。
达因值测试方法：使用达因笔进行达因值测试。
刚度测试方法：使用万能拉力机，在一定载荷下垂直于试样中点进行作用，记录在力的方向发生位移(ΔL)时所需力(F)的大小，刚度＝力/位移，单位N/mm。
弯折角度测试方法：使用自动弯折仪器，测试板材在不被破坏情况下的最大弯折角度。
耐100℃水煮方法：将材料在100℃沸水中放置60min。
表1
Figure BDA0003724740190000151
根据表1的实验数据可知，实施例1-14的树脂基复合材料的达因值为38N/m-42N/m，刚度为13.2N/mm-16.8N/mm，弯折角度为50°-75°，在耐100℃水煮测试中均未变形。对比例1-4的树脂基复合材料的达因值为34N/m-40N/m，刚度为9N/mm-15.5N/mm，弯折角度为40°-70°，对比例1和对比例3经耐100℃水煮测试后变形，对比例2和对比例4未变形。
对比实施例3和实施例6可知，实施例6的极性囊材粒径更小，制得的树脂基复合材料的刚度和弯折角度增大，说明极性囊材的粒径越小，越有助于提升树脂基复合材料的力学性能。对比实施例1和实施例7可知，实施例7的压合时间缩短，但制得的树脂基复合材料的各项性能基本与实施例1一致，说明加入催化剂有助于提升树脂基复合材料的固化速率。
对比实施例1和实施例8可知，实施例8的树脂基复合材料的达因值、刚度以及弯折角度均减小，说明将极性囊材的粒径和介电常数控制在范围内后，有助于提升树脂基复合材料的表面张力和力学性能。对比实施例1和实施例9可知，实施例9的树脂基复合材料的达因值和弯折角度减小，说明控制热塑性弹性体中树脂链段和橡胶链段的配比，有助于提升树脂基复合材料的表面张力和弯折角度。对比实施例1、实施例5以及实施例10可知，实施例10的极性材料熔融温度更高，释放时极性材料未处于熔融状态，实施例10的树脂基复合材料的达因值有所减小，说明控制极性材料释放时处于熔融状态，有助于提升树脂基复合材料的表面张力。
对比实施例1和实施例11可知，实施例11的极性材料质量比增大，树脂基复合材料的达因值增大，但刚度和弯折角度减小，说明优选极性材料与囊体的质量比后，能够使得树脂基复合材料兼具优异的表面张力和力学性能。对比实施例1和实施例12可知，实施例12的树脂基复合材料弯折角度减小，说明优选极性囊材与无机填料的质量比后，有助于提升树脂基复合材料的弯折角度。对比实施例2和实施例13可知，实施例13的树脂基复合材料的刚度和弯折角度减小，说明优选无机填料的形状后，有助于提升树脂基复合材料的刚度和弯折角度。对比实施例1和实施例14可知，实施例14中的无机填料的莫氏硬度更小，树脂基复合材料的刚度减小，说明优选无机填料的莫氏硬度后，有助于提升树脂基复合材料的刚度。
对比实施例1和对比例1可知，相比于直接加入极性材料，采用极性囊材制备得到的树脂基复合材料的表面张力、刚度以及弯折角度更高，同时耐水煮性能更好。对比实施例1和对比例2可知，对比例2采用的橡胶为非热塑性弹性体，且分子中无树脂链段，制得的树脂基复合材料刚度变小，说明采用热塑性弹性体作为囊体后，有助于提升树脂基复合材料的刚度。对比实施例1和对比例3可知，对比例3中的囊体熔融温度更低，极性材料过早释放，制得的树脂基复合材料的达因值、刚度以及弯折角度减小，同时耐水煮性能较差，说明控制囊体熔融温度在适宜范围内后，有助于提升树脂基复合材料的表面张力、力学性能以及耐水煮性能。对比实施例1和对比例4可知，对比例4中的极性材料热分解温度较低，制得的树脂基复合材料的达因值和弯折角度减小，说明控制极性材料的热分解温度在适宜范围内后，能够防止极性材料分解而失去作用，从而更好地提升树脂基复合材料的达因值和弯折角度。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种树脂组合物，其特征在于，所述树脂组合物包括环氧树脂、极性囊材、无机填料以及固化剂，所述极性囊材包括囊体和分布在所述囊体内的极性材料，所述囊体的材料选自热塑性弹性体，所述囊体的熔融温度为110℃-170℃，所述极性材料的热分解温度大于或等于250℃。
2.根据权利要求1所述的树脂组合物，其特征在于，所述极性囊材的介电常数大于或等于5；
及/或，所述极性囊材的粒径小于或等于20μm。
3.根据权利要求1所述的树脂组合物，其特征在于，所述热塑性弹性体的树脂链段和橡胶链段的质量比为7:13-3:17。
4.根据权利要求1所述的树脂组合物，其特征在于，所述极性材料的熔融温度为110℃-140℃。
5.根据权利要求1所述的树脂组合物，其特征在于，所述极性囊材中，所述极性材料和所述囊体的质量比为1:1-1:4。
6.根据权利要求1所述的树脂组合物，其特征在于，所述极性囊材中，所述热塑性弹性体选自苯乙烯类弹性体、聚酰胺类弹性体或者热塑性硫化橡胶弹性体中的至少一种；所述极性材料选自烃类有机物或者丙烯酸酯类有机物中的至少一种，所述烃类有机物以及所述丙烯酸酯类有机物的结构式中包括极性基团。
7.根据权利要求1-6任一项所述的树脂组合物，其特征在于，所述无机填料的莫氏硬度大于或等于3；
及/或，所述无机填料的形状选自球型、角型或者棒状中的至少一种。
8.根据权利要求1-6任一项所述的树脂组合物，其特征在于，以100重量份的所述环氧树脂计，所述极性囊材的质量为1重量份-8重量份，所述无机填料的质量为40重量份-100重量份。
9.根据权利要求8所述的树脂组合物，其特征在于，所述极性囊材与所述无机填料的质量比为1:5-1:15。
10.一种树脂基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
将如权利要求1-9中任一项所述的树脂组合物形成于增强材料上并进行干燥，得到半固化片，其中，所述干燥的温度小于所述囊体的熔融温度；
将一张或两张以上的所述的半固化片叠合，得到半固化片层；以及
将所述半固化片层进行分段固化，得到树脂基复合材料，其中，所述分段固化包括固化前段和固化后段，所述固化前段的温度小于所述囊体的熔融温度，所述固化后段的温度大于或等于所述囊体的熔融温度，且小于所述极性材料的热分解温度。
11.根据权利要求10所述的树脂基复合材料的制备方法，其特征在于，所述固化后段的温度大于或等于所述极性材料的熔融温度。
12.一种如权利要求10所述的树脂基复合材料的制备方法制备得到的树脂基复合材料。
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