CN115820078A - 一种适用于可穿戴设备的环氧树脂复合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于可穿戴设备的环氧树脂复合物及其制备方法。其主要包括主剂和固化剂两个组分，主剂为：低氯双酚A型环氧树脂、E‑44型环氧树脂、分散剂、二甲苯、偶联剂、碳粉、填料；固化剂为：改性聚脲增稠剂、咪唑类固化剂、改性胺固化剂。本发明的环氧树脂复合物具有极好的耐人工汗液、耐油污、耐黄变性、耐水性以及附着力和耐磨损性。
Description
技术领域
本发明涉及高分子复合材料技术领域，更具体地说一种适用于可穿戴设备的环氧树脂复合物及其制备方法。
背景技术
近年来随着人工智能的逐渐普及，诸如智能手环、智能手表等可穿戴设备越来越多的出现在人们地日常生产和生活中，而这些设备与人体接触地部分会因使用过程中接触人体手上的汗液和摩擦后会磨损，腐蚀，影响功能性与美观性。
目前我国开发的胶体耐人体汗液一直是一个不能攻克的难题，近几年虽然一些硅橡胶和聚醚型TPU有所提高但是优缺点明显并不能直接解决。全硫化硅橡胶成型过程繁琐，无法直接注塑成型，生产效率低下；动态硫化硅橡胶能直接注塑生产，但是动态硫化硅橡胶在动态硫化过程中要加入硫化剂，动态硫化的高剪切工艺都会导致材料中TPU连续相降解，材料断裂拉伸强度以及撕裂强度大大减低，特别是在智能手表的表带应用中容易裂开，导致材料报废；聚醚型TPU，既没有较好的耐黄变性能，也没有良好的触感，耐油污性能也较差。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提出了一种适用于可穿戴设备的环氧树脂复合物及其制备方法。
为实现上述目的，本发明公开了如下的技术内容：
一种适用于可穿戴设备的环氧树脂复合物及其制备方法，它是由环氧树脂耐人工汗液涂料主剂与固化剂组成，其中环氧树脂耐人工汗液涂料主剂:硬化剂的重量分数2：1；所述的环氧树脂耐人工汗液涂料主剂成分如下：环氧树脂a 50-60、环氧树脂b 10-15、分散剂2-3、稀释剂5-10、偶联剂2-5、碳粉1-2、填料2-5；改性聚脲增稠剂20-50、咪唑类固化剂5-10、改性胺固化剂10-30。
所述一种适用于可穿戴设备的环氧树脂复合物及其制备方法，主剂所述的环氧树脂a为低氯双酚A型环氧树脂，优先EPLC-828A、环氧树脂b为E-44型环氧树脂，优选6101、分散剂优选ZR-4010分散剂、稀释剂为苄基缩水甘油醚，优选YS-692、偶联剂为硅烷偶联剂，优选Z-6121、碳粉为SB4、填料为硅微粉和气相二氧化硅一种或多种，优选气相二氧化硅。
所述一种适用于可穿戴设备的环氧树脂复合物及其制备方法，固化剂成分如下：所述地改性聚脲增稠剂为N-2331、咪唑类固化剂优选2E4MI、改性胺固化剂为腰果酚固化剂，优选T-31腰果酚改性固化剂
本发明进一步公开了一种适用于可穿戴设备的环氧树脂复合物及其制备方法，按如下的步骤进行：
环氧树脂复合物主剂：
(1)准备物料，如下配方
主剂为环氧树脂a 50-60、环氧树脂b 10-15、分散剂2-3、稀释剂5-10、偶联剂2-5、
碳粉1-2、填料2-5；
(2)在温度为15-35℃且湿度为40-80％的环境下，将环氧树脂a 50-60、环氧树脂b10-15加入搅拌釜充分在20-60r/min下搅拌、混合20-40min；
(3)在温度为5-15℃且湿度为40-80％的环境下，将分散剂2-3、碳粉1-2、填料2-5加入反应釜，在300-500r/min下搅拌1h后抽真空得初始样品；
(4)将温度控制在10℃以下，并加入偶联剂2-5至反应釜中，并在600r/min进行搅拌40min，静置10min后进行抽真空、脱泡处理；
环氧树脂复合物硬化剂：
(1)准备物料，如下配方
固化剂为改性聚脲增稠剂30-50、咪唑类固化剂5-10、改性胺固化剂15-30；
(2)将改性聚脲增稠剂30-50、咪唑类固化剂5-10、改性胺固化剂15-30升温至60-80℃后倒入反应釜中，转速调整为600r/min进行搅拌20min，再将稀释剂加入反应釜中搅拌40min后脱泡、冷藏至0℃，得最终产品。
本发明更进一步公开了一种环氧树脂复合物在用于可穿戴设备耐汗液、耐油污、耐腐蚀、耐磨损等方面的应用，特别是在用于提高耐人工汗液、耐磨损性方面的应用，远超过一般的复合材料，耐人工汗液更是高达1000小时，而国内相类似主流产品耐人工汗液时间只能达到300小时。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明采用两种改性环氧树脂与腰果酚、聚酰胺硬化剂进行配合，使产品同时具有环氧树脂具有优异的防腐性和耐水性的特点和腰果酚固化剂的耐磨损性强抗疲劳性强的性能，以及聚酰胺硬化剂耐汗液强的性能，形成一个各项性能互补地产品，使得环氧树脂复合物具有极好的耐人工汗液、耐油污、耐黄变性、耐水性以及附着力和耐磨损性。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
环氧树脂复合物主剂：
(1)准备物料，如下配方
主剂为环氧树脂a为低氯双酚A型环氧树脂，优先EPLC-828A；
环氧树脂b为E-44型环氧树脂，优选树脂6101；
分散剂优选ZR-4010分散剂；
偶联剂为硅烷偶联剂，优选Z-6121；
碳粉为SB4；
填料为硅微粉和气相二氧化硅一种或多种，优选气相二氧化硅。
(2)在温度为15-35℃且湿度为40-80％的环境下，将EPLC-828A 50份、树脂610110份加入搅拌釜充分在20-60r/min下搅拌、混合20-40min；
(3)在温度为5-15℃且湿度为40-80％的环境下，将ZR-40103份、SB42份、气相二氧化硅5份加入反应釜，在300-500r/min下搅拌1h；
(4)将温度控制在10℃以下，并加入Z-61215份至反应釜中，并在600r/min进行搅拌40min，静置10min后进行抽真空、脱泡处理后抽真空得初始样品；
环氧树脂复合物硬化剂：
(1)准备物料，如下配方
改性聚脲增稠剂为N-2331固化剂；
咪唑类固化剂优选2E4MI固化剂；
改性胺固化剂为腰果酚固化剂优选T-31腰果酚改性固化剂
稀释剂为苄基缩水甘油醚，优选YS-692。
(2)将N-2331固化剂30份、N-2331固化剂5份、T-31腰果酚改性固化剂15份升温至60-80℃后倒入反应釜中，转速调整为600r/min进行搅拌20min，再将YS-6925份加入反应釜中搅拌40min后脱泡、冷藏至0℃，得最终产品。
实施例二
取环氧树脂a为低氯双酚A型环氧树脂EPLC-828A 60份、环氧树脂b为E-44型环氧树脂610115份、ZR-4010分散剂3份、YS-692稀释剂5份、Z-6121偶联剂3份、碳粉SB42份、气相二氧化硅3份；
取N-2331固化剂30份，2E4MI固化剂5份，T-31腰果酚改性固化剂15份。
操作条件与实施例一完全一致。
实施例三
取环氧树脂a为低氯双酚A型环氧树脂EPLC-828A 50份、环氧树脂b为E-44型环氧树脂610110份、ZR-4010分散剂3份、YS-692稀释剂5份、Z-6121偶联剂5份、碳粉SB42份、气相二氧化硅5份；
取N-2331固化剂50份，2E4MI固化剂10份，T-31腰果酚改性固化剂30份。
操作条件与实施例一完全一致。
实施例四
取环氧树脂a为低氯双酚A型环氧树脂EPLC-828A 60份、环氧树脂b为E-44型环氧树脂610115份、ZR-4010分散剂3份、YS-692稀释剂5份、Z-6121偶联剂3份、碳粉SB42份、气相二氧化硅3份；
取N-2331固化剂50份，2E4MI固化剂10份，T-31腰果酚改性固化剂30份。
操作条件与实施例一完全一致。
以下为本发明的具体实施例以及对应的性能测试数据
耐污测试方法为：将食用油和番茄沙司2:1调和后均匀涂覆在样品试片上，再放在80℃烘箱中6小时，取出后冷却至室温，利用蘸有酒精地棉签擦拭样品试片表面，观察试片表面污染情况(其中一级为污染较严重，涂覆处明显变色；二级为有一定污染，涂覆表面有一定变色3级为轻微污染，涂覆处轻微变色；四级为污染非常轻微，涂覆处无明显变色)。
Claims (10)
1.一种适用于可穿戴设备的环氧树脂复合物，包括环氧树脂耐人工汗液涂料主剂和固化剂，其特征在于，所述环氧树脂耐人工汗液涂料主剂：固化剂的重量分数2：1。
2.如权利要求1所述的一种适用于可穿戴设备的环氧树脂复合物，其特征在于，所述的环氧树脂耐人工汗液涂料主剂包括环氧树脂a、环氧树脂b、分散剂、稀释剂、偶联剂、碳粉、填料，所述环氧树脂a、环氧树脂b、分散剂、稀释剂、偶联剂、碳粉、填料的重量比为50-60：10-15：2-3：5-10：2-5：1-2：2-5；所述固化剂包括改性聚脲增稠剂、咪唑类固化剂、改性胺固化剂，所述改性聚脲增稠剂、咪唑类固化剂、改性胺固化剂的重量比为20-50：5-10：10-30
3.如权利要求2所述的一种适用于可穿戴设备的环氧树脂复合物，其特征在于，所述的环氧树脂a为低氯双酚A型环氧树脂，环氧树脂b为E-44型环氧树脂，分散剂为ZR-4010，稀释剂为苄基缩水甘油醚，偶联剂为硅烷偶联剂，碳粉为SB4、填料为硅微粉和气相二氧化硅一种或多种，优选气相二氧化硅。
4.如权利要求3所述的一种适用于可穿戴设备的环氧树脂复合物，其特征在于，所述的环氧树脂a优选EPLC-828A。
5.如权利要求3所述的一种适用于可穿戴设备的环氧树脂复合物，其特征在于，所述的环氧树脂b优选6101。
6.如权利要求3所述的一种适用于可穿戴设备的环氧树脂复合物，其特征在于，所述的稀释剂优选YS-692。
7.如权利要求3所述的一种适用于可穿戴设备的环氧树脂复合物，其特征在于，所述的偶联剂优选Z-6121。
8.如权利要求2所述一种适用于可穿戴设备的环氧树脂复合物，其特征在于，所述地改性聚脲增稠剂为N-2331、咪唑类固化剂为2E4MI、改性胺固化剂为腰果酚固化剂，优选T-31腰果酚改性固化剂。
9.一种适用于可穿戴设备的环氧树脂复合物的制备方法，其特征在于按如下步骤进行：
环氧树脂复合物主剂：
(1)准备物料，按照如下配方进行称量：环氧树脂a、环氧树脂b、分散剂、稀释剂、偶联剂、碳粉、填料的重量比为50-60：10-15：2-3：5-10：2-5：1-2：2-5；
(2)在温度为15-35℃且湿度为40-80％的环境下，将环氧树脂a、环氧树脂b加入搅拌釜充分在20-60r/min下搅拌、混合20-40min；
(3)在温度为5-15℃且湿度为40-80％的环境下，将分散剂、碳粉、填料加入反应釜，在300-500r/min下搅拌1h后抽真空得初始样品；
(4)将温度控制在10℃以下，并加入偶联剂2-5至反应釜中，并在600r/min进行搅拌40min，静置10min后进行抽真空、脱泡处理；
环氧树脂复合物硬化剂：
(1)准备物料，按照如下配方进行称量：改性聚脲增稠剂、咪唑类固化剂、改性胺固化剂的重量比为20-50：5-10：10-30；
(2)将改性聚脲增稠剂30-50、咪唑类固化剂5-10、改性胺固化剂15-30升温至60-80℃后倒入反应釜中，转速调整为600r/min进行搅拌20min，再将稀释剂加入反应釜中搅拌40min后脱泡、冷藏至0℃，得最终产品。
10.如权利要求1所述的一种适用于可穿戴设备的环氧树脂复合物，其特征在于，所述可穿戴设备可以应用在耐汗液、耐油污、耐腐蚀、耐磨损等方面。
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|---|---|---|---|---|
| WO2014066457A2 (en) * | 2012-10-24 | 2014-05-01 | Dow Global Technologies Llc | Ambient cure weatherable coatings |
| CN105229095A (zh) * | 2012-12-14 | 2016-01-06 | 蓝立方知识产权有限责任公司 | 高含固量环氧树脂涂料 |
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