[发明专利]一种环氧/聚酯环保复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子复合材料技术领域，特别涉及一种环氧/聚酯环保复合材料及其制备方法。

背景技术

随着科学技术的发展，人们对聚合物材料的应用性能的要求日益提高，仅由合成法制备新的聚合物越来越难满足要求的应用性能，而高分子复合材料所表现出的优异性能引起了极大的关注。

玻璃钢树脂即纤维增强塑料，为一种应用十分广泛的高分子复合材料。传统的玻璃钢树脂具有质轻而硬、不导电、性能稳定、机械强度高、耐腐蚀等优异性能，但是在制造过程中产生有毒、有害气体和粉尘，气体味道大，污染严重；玻璃钢树脂的边角料无法处理。并且玻璃钢树脂成品仍会挥发大量污染环境的有机气体。

环氧树脂具有优异的粘结性、出色的力学性能、化学稳定性好等优点，但环氧树脂脆性大、耐热性低、耐冲击性能差、剥离强度低和易开裂应变等缺点，影响到它的广泛使用。西安交通大学学报的一篇文献，“氨酯基改性的端胺基聚醚型柔性固化剂的合成及性能研究”，合成了一种新型胺酯基改性的端胺基聚醚型柔性固化剂，并用该固化剂增韧树脂，但根据该文献合成的聚氨酯，增韧环氧树脂后并未达到替代玻璃钢树脂所需要的刚性、韧性和强度。

基于上述的现有技术方案，本发明采用环氧/聚酯复合材料制备方法，解决传统玻璃钢树脂制备存在的产生污染严重的有毒气体和粉尘、玻璃钢树脂的边角料无法处理的问题，且得到的环氧/聚酯复合材料成品不会挥发出有机气体。本发明采用新的环氧树脂韧性体系和聚酯型环氧树脂固化体系，达到、甚至超过替代玻璃钢树脂材料需要的力学性能、耐热性能、阻燃性能和耐腐蚀性能，最终实现新型环氧/聚酯环保复合材料的应用。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种新型的环氧树脂韧性体系，通过加入氨类或非氨类固化剂，使环氧树脂液体韧性体系固化后，呈现优异的力学性能，如耐冲击性能、刚性和强度等。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

本发明一方面提供一种新型的环氧/聚酯环保复合材料，所述环氧/聚酯符合材料包括：

A组分：环氧树脂、多元醇、催化剂、阻燃剂、增韧剂、消泡剂和填料；

B组分：一种或多种固化剂；

其中，所述固化剂为氨类或非氨类聚酯固化剂或所述固化剂与所述多元醇反应生成聚酯。

具体地，所述环氧/聚酯环保复合材料的A组分中各组分重量比例为：

环氧树脂 10-90份

多元醇 5-40份

催化剂 0-5份

阻燃剂 5-30份

增韧剂 0-20份

消泡剂 0.1-2.5份

填料 0-30份。

具体地，所述环氧/聚酯环保复合材料的B组分中各组分重量比例为：一种或多种固化剂 100份。

具体地，所述A组分和B组分重量比为1: 0.1-2。

具体地，所述氨类固化剂主要包括脂肪族氨类、芳香族二胺类、双氰氨类和咪唑类，但不限于上述所列氨类固化剂。所述非氨类固化剂，主要是有机酸酐、甲基四氢苯酐，但不仅限于有机酸酐类。

本发明第二方面提供一种本发明第一方面的环氧/聚酯复合材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

步骤一，步骤1，A组分的制备：取环氧树脂、多元醇、催化剂、阻燃剂、增韧剂、消泡剂和填料，混合、分散均匀得到A组分；

步骤二，B组分的制备：取一种或多种固化剂，混合均匀得到B组分。

步骤三，A、B两组分均匀共混浇铸或注塑于模具；

其中，所述固化剂为氨类或非氨类聚酯固化剂或所述固化剂与所述多元醇反应生成聚酯。

具体地，所述A组分的制备中各组分重量比例为：

环氧树脂 10-90份

多元醇 5-40份

催化剂 0-5份

阻燃剂 5-30份

增韧剂 0-20份

消泡剂 0.1-2.5份

填料 0-30份。

具体地，所述B组分的制备中各组分重量比例为：一种或多种固化剂100份。

具体地，所述A组分和B组分重量比为1: 0.1-2。

具体地，所述氨类固化剂主要包括脂肪族氨类、芳香族二胺类、双氰氨类和咪唑类，但不限于上述所列氨类固化剂。所述非氨类固化剂，主要是有机酸酐、甲基四氢苯酐，但不仅限于有机酸酐类。

本发明，组分A中，环氧树脂具有良好的粘接性和优异的机械性能，作为复合材料的基体材料，提高了复合材料的刚性和强度。