[发明专利]一种较低粘度下微孔发泡环氧树脂基材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种较低粘度下微孔发泡环氧树脂基材料，其特征在于：包含以下原料，各组分重量份如下：环氧树脂100份，固化剂60~100份，增强剂3~30份，增韧剂5份，助剂0.05~1份，加速剂0.2~2份和化学发泡剂1~10份。制备方法，包含以下步骤：混料、预固化步骤，包含以下组份且各组份按照环氧树脂的重量计算为：固化剂60~100份，增强剂3~30份，增韧剂5份，助剂0.05~1份，将前述组合物在高速分散机中搅拌均匀，然后在80~95℃下预固化到一定的粘度；发泡、固化成型步骤：向上述混合物中再加入按环氧树脂重量计的0.2~2份加速剂和1~10份化学发泡剂，搅拌均匀后，倒入发泡模具中在90~160℃发泡成型2~4h；然后升高温度至180~200℃处理2h，冷却后脱模即可。

技术领域

本发明涉及一种微孔发泡环氧树脂基材料的制备方法，属于环氧树脂微孔发泡材料技术领域。

背景技术

环氧发泡材料具有较好的热稳定性、力学性能、绝缘性能、隔热性能以及轻质等优点，已经广泛应用在汽车、电子灌封、飞机制件、船体外壳等领域。环氧发泡材料的制备方法主要有物理发泡法、化学发泡法和中空微球固化成型法。与泡沫材料（泡孔直径大于100μm）相比，微孔发泡材料具有更好的力学性能和保温隔热效果。而制备微孔发泡环氧树脂材料主要有超临界CO₂发泡法和化学发泡法。前者发泡时间长，工艺复杂，且难以制备大件复杂制品。采用化学发泡法制备的环氧发泡材料，一般泡孔尺寸较大，泡孔分布也不均匀，通过预反应增加体系的粘度可以使泡孔直径减小，但是通常难以制备出泡孔均匀的微孔发泡材料。此外，过大的增加体系的粘度又会使得环氧树脂流动性差，成型时容易引入过多的空气泡，使得制品中存在较大空气孔和缺陷，影响制品的质量。因此，开发出一种能够在较低粘度的条件下制备出环氧树脂微孔发泡材料的方法具有重要意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种较低粘度下环氧树脂微孔发泡材料的制备方法，以解决传统化学发泡两步法工艺中存在的预聚体流动性差、成型困难、泡孔较大等问题。

本发明的技术方案：一种较低粘度下微孔发泡环氧树脂基材料，包含以下原料，各组分重量份如下：环氧树脂100份，按照环氧树脂重量计，固化剂60~100份，增强剂3~30份，增韧剂5份，助剂0.05~1份，加速剂0.2~2份和化学发泡剂1~10份。

所述加速剂为含氮或含磷类化合物、或者用这类化合物改性的纳米无机粒子。

所述加速剂为季胺盐或季膦盐化合物，或者用这类化合物改性的纳米蒙脱土。

所述环氧树脂在室温下呈液态，其含有双酚A型环氧树脂，酚醛型环氧树脂中的任一种或几种。

所述固化剂为羧酸酐。

所述助剂为DMP-30。

所述增强剂为纳米二氧化硅、纳米蒙脱土、玻纤、碳纤中任一种或几种。

所述化学发泡剂为碳酸氢钠、4,4-氧代双苯磺酰肼、偶氮二甲酰胺、N,N’-二亚硝基五次甲基四胺中的任一种。

所述增韧剂为纳米或微米橡胶粒子。

一种较低粘度下微孔发泡环氧树脂基材料的制备方法，它包括如下步骤：

（1）混料、预固化步骤：将环氧树脂、固化剂、增强剂、增韧剂和助剂在高速分散机中搅拌均匀，然后在80~95℃下预固化到粘度在6~12Pa▪s；

（2）发泡、固化成型步骤：向上述混合物中再加入加速剂和化学发泡剂，搅拌均匀后，倒入发泡模具中在90~160℃发泡成型2~4h；然后升高温度至180~200℃处理2h，冷却后脱模即可得到环氧树脂基微孔发泡材料。