[发明专利]一种环氧树脂组合物和环氧树脂混合物及其制备方法以及环氧树脂预浸料和复合材料

说明书

本发明涉及复合材料领域，具体地，涉及一种环氧树脂组合物及环氧树脂混合物和其制备方法以及环氧树脂预浸料和复合材料。所述环氧树脂组合物包括环氧树脂体系和任选的辅料，以所述环氧树脂体系的总重量为100重量份计，该环氧树脂体系包括13‑20重量份的双酚A型液体环氧树脂、12‑35重量份的双酚A型半固体和/或固体环氧树脂、25‑52重量份的酚醛环氧树脂、4‑10重量份的固化剂以及4‑10重量份的促进剂。本发明能够在不破坏所得复合材料的力学性能的条件下，可以实现高温快速固化，进而显著提高复合材料的生产效率。

技术领域

本发明涉及复合材料领域，具体地，涉及一种环氧树脂组合物和环氧树脂混合物及其制备方法以及环氧树脂预浸料和复合材料。

背景技术

通过环氧树脂预浸料得到的复合材料已经逐渐在交通、能源、航空航天、电子等领域越来越受到重视，并逐渐成为最受关注的新材料之一。

目前，环氧树脂预浸料的固化温度较多的是中温固化。如果是采用模压工艺，当固化温度较高(150℃)时，由于环氧树脂固化物的玻璃化转变温度Tg一般略高于100℃，制品往往发软。因此模压工艺采用的树脂体系不同于预浸料袋压工艺。而且模压时要求树脂在升温过程中具有好的流动性，这就要求树脂在不同的温度下具有相适宜的粘度。另外，目前报道的中温固化模压工艺需要较长的固化时间，一般不低于30分钟，甚至需要200分钟以上)，这对于工业生产来说，效率并不令人满意。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述问题，提供一种环氧树脂组合物和环氧树脂混合物及其制备方法以及环氧树脂预浸料和复合材料，以在提高生产效率的同时保持所得复合材料的力学性能。

为此，根据本发明的第一方面，提供了一种环氧树脂组合物，其中，该环氧树脂组合物包括环氧树脂体系和任选的辅料，以所述环氧树脂体系的总重量为100重量份计，该环氧树脂体系包括13-20重量份的双酚A型液体环氧树脂、12-35重量份的双酚A型半固体和/或固体环氧树脂、25-52重量份的酚醛环氧树脂、4-10重量份的固化剂以及4-10重量份的促进剂。

根据本发明的第二方面，提供了一种环氧树脂混合物的制备方法，其中，所述环氧树脂混合物以本发明的环氧树脂组合物为原料制备得到，所述制备方法包括以下步骤：

(1)将双酚A型液体环氧树脂、固化剂和促进剂进行研磨得到研磨料；

(2)将双酚A型半固体和/或固体环氧树脂和酚醛环氧树脂熔融，然后任选的加入辅料，得到熔岩料；

(3)将步骤(2)所得熔岩料与步骤(1)所得研磨料在55-80℃下搅拌混合。

根据本发明的第三方面，提供了一种根据本发明第二方面的方法制备得到的环氧树脂混合物。

根据本发明的第四方面，提供了一种环氧树脂预浸料，其中，该环氧树脂预浸料通过将环氧树脂混合物浸渍增强体得到，所述环氧树脂混合物为本发明第三方面的环氧树脂混合物。

根据本发明的第五方面，提供了一种复合材料，其中，该复合材料通过将本发明第四方面的环氧树脂预浸料固化得到。

应用本发明上述技术方案，通过将双酚A型液体环氧树脂、双酚A型半固体和/或固体环氧树脂、以及酚醛环氧树脂与固化剂和促进剂按照特定比例协同使用制备的环氧树脂预浸料能够在不破坏所得复合材料的力学性能的条件下，实现高温快速固化(在140℃以上的高温温度下固化3-5分钟)，进而显著提高复合材料的生产效率。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。