[发明专利]一种环氧树脂材料及其制备方法、修复方法

说明书

本发明提供了一种环氧树脂材料，包含环氧树脂100份；固化剂A 5～20份；固化剂B 10～40份；促进剂0.1～5份，固化剂A选自活性酯类固化剂中的一种或多种，固化剂B选自活性酯类以外的固化剂的一种或多种。本发明的环氧树脂材料除了具有一般环氧树脂的刚性大、硬度高、耐温高、不易燃、制品尺寸稳定性好等特点外，还具有可修复性，能方便地对使用过程中出现的损伤进行修复，修复后的力学性能与树脂材料初始的力学性能基本一致；并且修复过程简单，成本低廉。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种环氧树脂材料及其制备方法、修复方法。

背景技术

环氧树脂是优良的热固性树脂，与目前大量应用的不饱和聚酯树脂相比，具有更优良的物理性能、电绝缘性能、耐化学腐蚀性能、耐热和粘合性能，是目前最普遍、最重要的一种基体材料和结构材料。

但是，环氧树脂材料在使用过程中也会出现损伤。由于环氧树脂是热固性材料，所以一旦环氧树脂材料出现损伤，无法像热塑性塑料一样，使用加热的重新塑形的方法加以修复。目前的修复方法一般是在损伤处粘贴修补片，或涂敷环氧树脂溶液后固化的方法进行修复。前者影响复合材料的外观，且修补后的力学性能一般低于后者。后者虽然在外观、修补后的力学性能上好于前者，但是由于环氧树脂是热固性材料，在修复过程中，受损材料中的环氧树脂分子链段无法与修复用环氧树脂分子链段发生分子水平的缠结，造成修补后的力学性能仍然无法达到复合材料的初始性能。

中国专利申请CN106496941A提供了一种可修复型碳纤维布增强环氧树脂板材，除了具有一般碳纤维布增强环氧树脂板的刚性大、硬度高、耐温高、不易燃、制品尺寸稳定性好等特点外，还具有可修复性，能方便地对使用过程中出现的损伤进行修复。但是，由于使用了酸酐类、羧酸类固化剂，固化物中存在游离的氢氧基(酸酐类固化剂中不可避免的存在游离羧酸)，所以树脂的电气性能、绝缘性不强，不适合在高电压条件下使用，不能用于在高电压条件下使用的仪器和设备的包装和元件，机械性能会受到影响。

中国专利申请CN104479294A提供了一种电气绝缘环氧树脂组合物及其制备方法，在环氧树脂组合物中添加了纳米二氧化硅中空球，从而提高了电气性能。但是，这种环氧树脂组合物不具有可修复性。

综上所述，需要提供一种在保持可修复性的前提下，进一步改善强度和电气性能的环氧树脂材料，以用于制作在高电压条件下使用的仪器和设备的包装和元件。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术存在的问题，而提供一种环氧树脂材料及其制备方法、修复方法。

本发明提供的环氧树脂材料，含有按以下重量份计的组分：

以及至少一层的碳纤维布；

其中，所述固化剂A选自活性酯类固化剂中的一种或多种，所述固化剂B选自活性酯类以外的固化剂的一种或多种。

其中，所述的碳纤维布是用碳纤维丝纺织而成的编织材料，包括碳纤维机织布、碳纤维针织布、碳纤维编织布、碳纤维无纺布中的一种或一种以上，作为环氧树脂的增强材料，能提高环氧树脂的力学强度等性能。

所述环氧树脂是一种分子中含有两个以上环氧基，并在适当的化学固化剂的作用下能形成三维交联网络状固化物的低聚物。按化学结构分类，所述环氧树脂可以分为缩水甘油醚类，如双酚A型、双酚F型、双酚S型、氢化双酚A型、酚醛型等；缩水甘油酯类，如邻苯二甲酸二缩水甘油酯类等；缩水甘油胺类，如四缩水甘油二氨基二苯基甲烷；脂环族环氧树脂类、环氧化烯烃类等。