[发明专利]高性能环氧高分子材料的制备及应用

说明书

本发明涉及一种高性能环氧高分子材料的制备，包括以下步骤：(1)制备环氧聚合物A；(2)制备环氧聚合物B；(3)准备芳基磺酰胺化合物；(4)将步骤(1)‑(3)中分别制备的环氧聚合物A、环氧聚合物B和芳基磺酰胺化合物按以下重量份数混合：55‑60份：45‑50份：20‑25份。本发明还涉及一种高性能环氧高分子材料的应用，其应用于涂料或环氧地坪或建筑材料领域。本发明制备方法简单、成本低廉，制备的高性能环氧高分子材料力学性能高，附着力好，耐候性优异，性能稳定，满足户外应用的要求。

技术领域

本发明涉及复合材料制备的技术领域，具体地，涉及高性能环氧高分子材料的制备及应用。

背景技术

环氧高分子材料性能优异、通用性强、应用跨度大，从高端的航空航天、军工等领域，到民用的建筑、涂料、胶粘剂等领域均具有广泛的应用。环氧高分子材料具有耐磨耗高、硬度好、耐化性能优异，在水泥、沥青上附着力更好，环保无溶剂、无需底涂和成本低廉等特点。

但环氧高分子材料难以在户外被广泛和充分地应用，因为其本身耐候性不佳，长期暴露在户外，容易黄变、失光；而且其通常与大量无机填料组分混合使用，有机、无机组分之间相容性差异大，有机环氧高分子材料与无机填料缺乏足够的化学键结合，暴露在户外，经过长期的日晒雨淋，环氧高分子材料变质导致对无机填料的黏合作用下降，影响材料性能，严重时甚至导致粉化、脱落，使得材料不能正常使用。这些因素限制了环氧高分子材料在户外的应用和推广。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种高性能环氧高分子材料的制备及应用。本发明制备方法简单、成本低廉，制备的高性能环氧高分子材料力学性能高，附着力好，耐候性优异，性能稳定，满足户外应用的要求。

为实现上述目的，本发明提供了一种高性能环氧高分子材料的制备，包括以下步骤：

(1)制备环氧聚合物A；其中环氧聚合物A包括以下重量份的组分：环氧树脂50-55份、乙丙二烯橡胶12-18份、乙烯共聚物8-10份、乙烯甲基丙烯酸4-8份、苯酚交联剂4-6份、交联促进剂4-5份；

(2)制备环氧聚合物B；其中环氧聚合物B包括以下重量份的组分：具有羧基和羧酸基的聚合物35-45份和具有羟基和环氧基的聚合物50-60份；

(3)准备芳基磺酰胺化合物；其中芳基磺酰胺化合物选自甲苯磺酰胺、邻甲苯磺酰胺、苯磺酰胺和萘磺酰胺中的至少一种；

(4)将步骤(1)-(3)中分别制备的环氧聚合物A、环氧聚合物B和芳基磺酰胺化合物按以下重量份数混合：55-60份：45-50份：20-25份；混合时先将环氧聚合物A和聚合物B混合，以550-700r/min的转速混合10-15min，然后加入芳基磺酰胺化合物，以900-1000r/min的转速混合15-20min；然后静置，冷却。

优选的，在所述步骤(1)中，制备环氧聚合物A时将环氧树脂升温至60-65℃，以350-400r/min的转速搅拌，然后加入乙烯共聚物、苯酚交联剂和交联促进剂，搅拌15-20min后并静置10-15min；之后将剩余组分缓慢加入其中，以550-600r/min的转速搅拌15-20min，静置反应1.5-2h，即得。

在上述任一方案中优选的是，在所述步骤(1)中，所述苯酚交联剂为羟甲基苯酚树脂，所述交联促进剂选自氧化锌或氧化镁。

在上述任一方案中优选的是，在所述步骤(2)中，具有羧基和羧酸基的聚合物是通过以下组分的半酯化而制备：(a)具有羧基和酸酐基的聚合物和(b)具有5-8个碳原子的单醇；

在上述任一方案中优选的是，在所述步骤(2)中，具有羟基和环氧基的聚合物是通过将以下重量份的组分共聚而制成：含羟基的乙烯不饱和单体20-30份、含环氧基的乙烯不饱和单体20-25份以及不同于上述两种乙烯不饱和单体的可共聚乙烯不饱和单体15-20份。