[发明专利]一种室温固化环氧树脂复合材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种室温固化环氧树脂复合材料的制备方法，涉及环氧树脂新材料领域，包括以下步骤：(1)无机粒子燥处理；(2)无机粒子的表面改性；(3)无机粒子的离心洗涤；(3)功能材料的制备；(5)功能材料和环氧树脂的混合；(6)物料混合；(6)浇筑，室温固化成型；本发明方法首先使用硅烷偶联剂对无机粒子进行表面改性后，而后将改性后的功能材料与固化剂、稀释剂、氧化剂和环氧树脂复配，通过制备方法中工艺参数和组分原料间的协配作用，制备的环氧树脂复合材料具有良好的力学性能和热稳定性能。

技术领域

本发明涉及环氧树脂新材料领域，具体涉及一种室温固化环氧树脂复合材料的制备方法。

背景技术

环氧树脂具有优异的力学性能、电绝缘性、化学稳定性以及收缩率低、加工成型容易、成本低廉等优点，是目前应用广泛、性能优越的纤维增强复合材料基体材料。

室温固化环氧树脂可在室温下固化，所用时间为数分钟到数小时，而室温放置7天后使用强度可进一步提高，同时其具有热应力小，能耗低，操作简单等优点，在树脂传递模塑工艺、纤维增强塑料、环氧层压塑等领域得到大量应用。但环氧树脂存在质脆、冲击强度差的缺点，从而限制了其更广泛的应用。

中国专利CN101602926B公开了一种室温固化环氧树脂胶粘剂，它包括组份A和组份B，所述组份A是由下列重量份比的原料构成：环氧树脂80-100份，填料10-30份，白碳黑1-5份，增塑剂2-10份；所述组份B是由下列重量份比的原料构成：长链脂肪胺改性固化剂24-50份，填料18-35份，白碳黑1-2份，增塑剂1-3份，偶联剂2-4份，其中：组份A与组份B的重量比为2∶0.8-1.3。制备方法简单，可以有效提高环氧树脂的柔韧性，降低固化时间。

中国专利CN102796349B公开了一种膜状室温固化环氧树脂复合材料垫片及其制备方法，由环氧树脂、胺类固化剂、增韧剂、无机填料和短切纤维制成。制备方法如下：一、按重量份将环氧树脂、增韧剂和无机填料搅拌均匀，得到混合树脂；二、将混合树脂和胺类固化剂充分混合均匀后，加入短切纤维搅拌，得到混合物；三、将混合物通过模压或在胶膜机上辊压成型，即得。本发明的膜状可室温固化环氧树脂复合材料垫片具有较高的粘接性能和优异的压缩强度、冲击强度和拉伸强度，但是将无机填料和短切纤维未经任何处理直接与环氧树脂混合，在环氧树脂中的分散性和相容性仍有提升的空间。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种室温固化环氧树脂复合材料的制备方法，本发明方法首先使用硅烷偶联剂对无机粒子进行表面改性后，而后将改性后的功能材料与固化剂、稀释剂、氧化剂和环氧树脂复配，通过制备方法中工艺参数和组分原料间的协配作用，制备的环氧树脂复合材料具有良好的力学性能和热稳定性能。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：

一种室温固化环氧树脂复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)按照重量份称取纳米二氧化钛1-2份、纳米氧化锌1-2份、白炭黑0.4-0.8份和纳米二氧化硅3-5份，将纳米二氧化钛、纳米氧化锌、白炭黑和纳米二氧化硅分别放置在150-170摄氏度的烘箱中，干燥12小时；

(2)将纳米二氧化钛、纳米氧化锌、白炭黑和纳米二氧化硅混合加入煅烧炉中在300-400摄氏度下煅烧1-2小时后，加入乙醇水溶液中，搅拌混合均匀，加入适量的硅烷偶联剂，水浴加热至68-75摄氏度，以600-800转/分钟的速度，恒温搅拌2小时后；

(3)将步骤(2)制得的混合液加入离心管中以5000-6000转/分钟的速度，进行离心分层5-10分钟，去除上层液体，将下层固体颗粒加入无水乙醇中，在500-600W，8-12KHz下，进行超声清洗15-20分钟，过滤，滤料用去离子水冲洗3-5次后，在60-70摄氏度下，真空干燥20-25小时；