[发明专利]超低密度复合材料、树脂组合物预浸料及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种超低密度复合材料、树脂组合物预浸料及其制备方法和用途。适用于作为树脂组合物预浸料以及用其制备粘结片和超低密度高比强度层压复合材料。属于增强复合材料技术领域。

背景技术

复合材料作为一种新型材料，由于其具有良好的绝缘性、耐化性、可靠性、质量轻、高比强度等优势，越来越多的应用在各个行业中。但随着社会的快速发展和各种资源的短缺，人类对环境问题日益关注，对节能环保的要求也越来越高。复合材料向轻量化发展也成为必然趋势。

轻质化复合材料已经广泛应用于消费性电子产品、深海潜器、航空航天、建筑以及汽车等领域。但现有技术的复合材料密度相对较高，一般超过1.5g/cm³。为了降低复合材料的密度，近几年来人们对轻质复合材料低密度进行了一些研究及报道。例如：

如申请号201210077459.2的中国专利公告，公开了一种密度小于水的含有空心玻璃微球的轻质高强度复合材料及其制备方法，属于增强材料技术领域，其特征是采用至少一层半固化片层压热固化而成，或至少一层布膜经层压热固化而成，或者由至少一层半固化片与至少一层布膜经层压热固化而成：所述的半固化片由第一增强材料浸渍混合液后经烘烤制得，其中，所述的混合液由以下物料按重量份数很合配成：环氧树脂100份，增韧剂0-15份，溶剂30-70份，固化剂2.5-35份，促进剂0.01-0.3份，偶联剂0.5-3份，表面活性剂0.05-0.15份，空心玻璃微球20-60份。该发明的层压复合材料密度最低值仅仅达到0.91g/cm³，复合材料的最低密度仍然较高，不适合超低密度复合材料使用。

如申请号201310230879.4的中国专利公告，公开了一种层压材料及其制备方法，所述层压材料由增强材料浸渍混合胶液后经层压热固化制得，所述混合胶液包括：大于零且小于等于100重量份的空心玻璃微球，大于零且小于等于5重量份的偶联剂，大于零且小于等于0.5重量份的表面活性剂，125重量份的环氧树脂，2.5-30重量份的固化剂，0.03-0.5重量份的促进剂与35-150重量份的溶剂。本发明通过添加空心玻璃微球，且与其他组分相配合，使层压材料质量轻且具有相当的强度。但该层压复合材料的密度最低值仅仅达到0.94g/cm³，复合材料的最低密度仍然较高，不适合超低密度复合材料使用。

发明内容

本发明的目的之一，是为了解决现有技术的复合材料的最低密度仍然较高，不适合超低密度复合材料使用的问题，提供一种超低密度复合材料。该超低密度复合材料制备的层压复合材料在确保绝缘性、耐化性、可靠性、高比强度等性能的同时，创造性的将层压复合材料的密度降低到0.75g/cm³，具有更轻的质量和更好的节能环保的效果。

本发明的目的之二，是为了提供一种超低密度复合材料的树脂组合物预浸料及其制备方法。

本发明的目的之三，是为了提供一种超低密度复合材料的树脂组合物预浸料的用途。

为了实现上述目的之一，本发明可以采用如下技术方案：

超低密度复合材料，其特征在于：是一种由环氧树脂、酚氧树脂、流平剂、固化剂、促进剂、多空二氧化硅、空心微珠、端氨基偶联剂、乙醇制成的树脂组合物，组方中各物质组分按重量百分含量计，环氧树脂5%-30%，酚氧树脂5%-20%，流平剂5%-20%，酚醛树脂0.3%-5%，胺类固化剂0.5%-5%，促进剂0.02%-0.2%，多孔二氧化硅5%-40%，空心微珠30%-70%，端氨基偶联剂0.2%-1%，乙醇0.5%-1%；所述空心微珠为空心玻璃微珠或空心陶瓷微珠。

为了实现上述目的之一，本发明还可以采用如下技术方案：

优选地，各物质组分按重量百分含量计，环氧树脂5%-25%，酚氧树脂5%-15%，流平剂5%-20%，酚醛树脂0.3%-4%，胺类固化剂1%-5%，促进剂0.02%-0.2%，多孔二氧化硅5%-30%，空心微珠40%-70%，端氨基偶联剂0.2%-1%，乙醇0.5%-1%。

优选地，各物质组分按重量百分含量计，环氧树脂5%-20%，酚氧树脂5%-10%，流平剂10%-20%，酚醛树脂0.3%-2%，胺类固化剂0.5%-5%，促进剂0.02%-0.2%，多孔二氧化硅5%-20%，空心微珠45%-70%，端氨基偶联剂0.2%-0.7%，乙醇0.5%-1%。

优选地，所述环氧树脂为双酚A型酚醛环氧树脂、酚醛环氧树脂、邻甲酚环氧树脂、含磷环氧树脂或双环戊二烯环氧树脂中的一种或二种以上组合。