[发明专利]一种可自修复环氧树脂材料及其制备方法和应用

说明书

本发明属于功能材料领域，公开了一种可自修复环氧树脂材料及其制备方法和应用。所述可自修复环氧树脂材料包含以下按摩尔份计算的成份：环氧树脂：16‑22份；含席夫碱胺类固化剂：8‑11份；固化促进剂：0.5‑1份；所述含席夫碱胺类固化剂通过如下方法制备得到：将3‑氨基苄胺溶解于乙醇中，升温至50‑55℃，然后滴加去氢‑二香兰素的乙醇溶液，保温继续反应8‑12h，反应完成后过滤，所得沉淀经洗涤、干燥，得到所述含席夫碱胺类固化剂。本发明所得可自修复环氧树脂材料强度高、绝缘性好、自修复效果好。且成型工艺简单，固化温度适中，适合于各种封装材料成型的制备。

技术领域

本发明属于功能材料领域，特别涉及一种可自修复环氧树脂材料及其制备方法和应用。

背景技术

环氧热固性树脂是用途最广泛的材料之一，由于其机械强度高，耐化学性和耐热性好，优良的绝缘性能等特点，在封装材料、复合材料、胶粘剂、涂料、机械建筑材料等领域都具有广泛应用。

环氧树脂作为封装材料在加工或使用时，在一些外部刺激如热、机械应力等作用下，可能会产生不可逆的裂纹或擦伤，因此导致材料的性能和寿命的降低。然而，不可否认的是，环氧树脂热固性材料同众多其他热固性材料一样，因其不可逆的三维网络而难以重新加工，使其真正的价值无法体现，造成了经济的极大损失和资源的巨大浪费。传统修复方式如修补、焊接等只能从宏观上修复，其材料的性能仍然会大大下降。因此，开发可自修复、可回收的环氧树脂是非常必要的。

可自修复环氧树脂材料，不仅具有机械性能好、稳定性好、绝缘性好等优异的性能，还具有自修复性能好，加工性能优异，使用寿命长，是未来可自修复环氧封装材料的发展方向。

发明专利CN 2018104541194提供了一种热可逆自修复环氧树脂材料的制备方法，它是通过Diels-Aider反应的热可逆交换来实现材料的自修复效果。但是，该方法会因Diels-Aider的逆反应导致材料的黏度突然降低，破坏结构的完整性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种可自修复环氧树脂材料。本发明的环氧树脂材料具有自愈效果好、机械性能好、使用寿命长等特点，可有效克服普通环氧封装材料带来的缺陷和不足，有利于提升封装材料的产品质量和档次。

本发明的另一目的在于提供上述可自修复环氧树脂材料的制备方法。

本发明的再一目的在于提供上述可自修复环氧树脂材料的应用。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种可自修复环氧树脂材料，包含以下按摩尔份计算的成份：

环氧树脂：16-22份；

含席夫碱胺类固化剂：8-11份；

固化促进剂：0.5-1份；

所述含席夫碱胺类固化剂通过如下方法制备得到：

将3-氨基苄胺溶解于乙醇中，升温至50-55℃，然后滴加去氢-二香兰素的乙醇溶液，保温继续反应8-12h，反应完成后过滤，所得沉淀经洗涤、干燥，得到所述含席夫碱胺类固化剂。

进一步地，所述3-氨基苄胺与去氢-二香兰素的摩尔比为(8～10):(4～5)。

进一步地，所述去氢-二香兰素通过如下方法制备得到：

将香草醛溶解于柠檬酸-磷酸盐缓冲溶液中，加入过氧化氢酶搅拌混合均匀，然后滴加H₂O₂溶液搅拌反应，固体产物经洗涤、干燥，得到去氢-二香兰素。

进一步地，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂中的一种或至少两种的混合物；优选双酚A型环氧树脂，如E-44或E-51。