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CN101173085A - 一种抗冲撞复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种抗冲撞复合材料及其制备方法 Download PDF

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CN101173085A
CN101173085A CNA200710053617XA CN200710053617A CN101173085A CN 101173085 A CN101173085 A CN 101173085A CN A200710053617X A CNA200710053617X A CN A200710053617XA CN 200710053617 A CN200710053617 A CN 200710053617A CN 101173085 A CN101173085 A CN 101173085A
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魏涛
邵小妹
蔡胜华
邹涛
李晓鄂
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Abstract

一种抗冲撞复合材料，它包括改性环氧树脂100重量份、活性增韧剂5～40重量份、表面活性剂0.03～0.05重量份、粉体20～50重量份、砂砾料10～50重量份。本发明克服了现有混凝土闸墙不耐碰撞、摩擦等不足，它具有环氧树脂硬度高、粘结性强和聚氨酯韧性、耐磨性的特点。本发明还同时公开了这种抗冲撞复合材料的制备方法。

Description

一种抗冲撞复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种新型结构的复合材料，更具体地说它是一种抗冲撞复合材料，本发明还涉及这种抗冲撞复合材料的制备方法。
技术背景
船闸是水利水电工程中的重要工程之一，是关键通航建筑物，不仅能够极大地改善航运条件、承担频繁的通航任务，更对水利水电工程的防洪、发电功能的正常及有效运行起到不可忽视的作用。船闸的耐久性一直是水利水电领域研究的重要课题，而船闸闸墙混凝土受过往船只的碰撞、摩擦容易受到破坏，形成擦痕，这极大地影响到了船闸的耐久性，并影响了船闸的美观。比如葛洲坝船闸经过二十几年的运行，其闸墙混凝土受到船只的碰撞、摩擦非常严重，最严重的部位甚至露出了钢筋，并被锈蚀；而三峡大坝的双线五级永久船闸施工现场揭示：在南北二线闸室最高和最低水位以上3m范围内的闸墙混凝土受过往船只碰撞、摩擦使表面形成许多擦痕，严重部位擦痕深度达5cm左右。船闸闸墙混凝土受碰撞、磨损而影响耐久性的问题是我国大规模水利水电基础建设高潮中所面临的共性问题。我国目前一共建有8万多座水坝，是世界上水坝最多的国家，大型水坝占全球总数的45％。此外国务院批准的雅砻江兴建锦屏巨型水电站，金沙江的溪洛渡、向家坝工程，澜沧江的小湾工程，大渡河的瀑布沟工程，也都在紧张地建设中。这些水利水电工程中现在已经存在和将来必然存在闸墙混凝土的碰撞、摩擦破损问题，随着时间的推移，其必然会影响到水利水电工程功能的正常、高效地发挥，这不仅会对国家的防洪安全、水利航运、电力能源产生极大的影响，更可能给国民经济带来不可估量的损失，因此解决船闸闸墙混凝土碰撞、摩擦破损的研究是当务之急。
通过大量的调查分析，目前国内并无有关船闸闸墙混凝土破损修补问题的工程实例及研究，国外也鲜有相关问题研究及解决方法的报道。由于高分子材料性能优越、易施工、便于二次修复，因此作为船闸防护材料的首选。由于船闸闸墙的破损受到碰撞和摩擦两种类型的外力作用，所以防护材料不仅应该兼具较好地强度与韧性，同时还要具备与闸墙混凝土较好地粘结性，因此材料的研发相对困难。国内外虽然有大量关于高分子材料增强和增韧研究，但是对高分子材料做到既增强又增韧的研究相对较少。
发明内容
本发明的目的在于克服现有混凝土闸墙不耐碰撞、摩擦等不足之处，而提供一种抗冲撞复合材料。它具有环氧树脂硬度高、粘结性强和聚氨酯韧性、耐磨性的特点。
本发明的另一个目的在于提供这种抗冲撞复合材料的制备方法。
本发明的目的是通过如下措施来达到的：一种抗冲撞复合材料，其特征在于它包括改性环氧树脂100重量份、活性增韧剂5～40重量份、表面活性剂0.03～0.05重量份、粉体20～50重量份、砂砾料10～50重量份；
所述改性环氧树脂的制备方法为：①将环氧树脂与改性剂按照质量比20∶1～10∶1的比例投入到反应釜中，均匀混合，缓慢升温至140℃～160℃，保温1～2小时使反应恒定；②降温到120℃左右，加入苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯作为稀释剂，充分搅拌稀释；③冷却至室温，过滤后得到改性环氧树脂；所述稀释剂的加入量为环氧树脂和改性剂总量的20～60％；
所述环氧树脂的改性剂为：丙烯酸、富马酸、甲基丙烯酸、葵二酸、己二酸、异氰酸酯、端羧基丁腈液体橡胶、端氨基丁腈液体橡胶、对苯酚、叔胺、季铵盐中的一种或几种。
所述环氧树脂类型包括缩水甘油基型环氧树脂、脂环族环氧树脂或其它类型环氧树脂。
在上述技术方案中，所述活性增韧剂为甲苯二异氰酸酯、异氰酸正丁酯、聚异氰酸酯、多异氰酸酯、对氯苯基异氰酸酯、氯磺酰异氰酸酯、对甲苯磺酰异氰酸酯、甲基异氰酸酯、异丙基异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、1，6-六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、苯二异氰酸酯和苯二亚甲基二异氰酸酯中的一种或几种。
在上述技术方案中，所述表面活性剂为硅烷偶联剂KH550、KH570、KH151、KH171、KH792中的一种或几种。
一种抗冲撞复合材料的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：
①、改性环氧树脂的制备：将环氧树脂与改性剂按照质量比20∶1～10∶1的比例投入到反应釜中，均匀混合，缓慢升温至140℃～160℃，保温1～2小时使反应恒定；降温到120℃左右，加入苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯作为稀释剂，充分搅拌稀释；冷却至室温，过滤后得到改性环氧树脂；所述稀释剂的加入量为环氧树脂和改性剂总量的20～60％；
②、按照改性环氧树脂：活性增韧剂为20∶1～2.5∶1的比例选取活性增韧剂在室温下混合均匀；
③、在树脂与增韧剂混合物中加入表面活性剂、粉体、砂砾料，在搅拌机中充分搅拌均匀。
所述各组分物质的重量份为：改性环氧树脂100重量份、活性增韧剂5～40重量份、表面活性剂0.03～0.05重量份、粉体20～50重量份、砂砾料10～50重量份。
在上述技术方案中，所述粉体材料包括粉煤灰、硅灰、石英粉中的一种或几种。
在上述技术方案中，环氧树脂类型如下：①缩水甘油基型环氧树脂，如：普通双酚A型环氧树脂、4，4′-二羟基二苯砜双缩水甘油醚环氧树脂、双酚F型环氧树脂、酚醛环氧树脂、甘油环氧树脂、四酚基乙烷四缩水甘油醚、间苯二酚双缩水甘油醚、均苯三酚三缩水甘油、双间苯二酚缩醛四缩水甘油醚、胺基环氧树脂(氨基四官能环氧树脂、对胺基苯酚环氧树脂、AFG-90#环氧树脂、N，N′-二对羟基六基乙二胺、589#环氧树脂)、缩水甘油酯型环氧树脂(四氢化苯二甲酯环氧树脂、1，2-环氧环己烷4，5二甲酸环氧树脂、邻苯二甲酯环氧树脂、间苯二甲酯环氧树脂、均苯三甲酯环氧树脂、对苯二甲酯环氧树脂、六氢化邻苯二甲酯环氧树脂、内次甲基四氢化邻苯二甲酯环氧树脂、对羟基苯甲酸环氧树脂)等；②脂环族环氧树脂，如：二氧化双环戊二烯环氧树脂、H-71环氧树脂、双(2，3-环氧基环戊基)醚环氧树脂、6221#环氧树脂、乙烯基环己烯双环氧树脂、萜烯双环氧树脂、双环戊二烯多元醇双环氧树脂。③其它类型环氧树脂，如：海因环氧树脂、难燃环氧树脂(溴化树脂、磷化环氧树脂、2C-7环氧树脂)、高韧性螺结构环氧树脂、有机硅环氧树脂等。
本发明一种抗冲撞复合材料的初步凝固时间在4小时左右，完全固化并达到最佳性能的时间在30天左右。
本发明抗冲撞复合材料的制备原理为：首先对环氧树脂进行改性，然后通过活性增韧剂与其进行交联固化，从分子结构的角度对材料的性能进行调整，得到的新型结构防护材料不仅具有环氧树脂的刚性分子链段又具有聚氨酯的柔性分子链段。从而兼具环氧树脂的硬度高、粘结性强和聚氨酯韧性、耐磨性的特点，具有优秀的综合性能。由于其特殊的空间网络结构以及功能基团，材料还被赋予了极佳的水解稳定性、优良的抗老化性、气干性等性能。此外摒弃了传统的固化剂，如过氧化甲乙酮、环烷酸钴等，形成了新型的固化交联体系。
本发明抗冲撞复合材料的高硬度和韧性能够抵抗船闸中通航船舶的冲撞和刮擦，从而保护闸墙混凝土免遭破坏。
本发明抗冲撞复合材料具有如下优点：活性增韧剂可以与改性环氧树脂发生交联反应，从而进行固化，这不仅摒弃了传统的固化剂，同时也使增韧剂直接通过化学键的作用加入到材料分子结构中去，从分子水平上对改性环氧树脂进行了增韧，效果显著。同时通过填料的加入不仅改善了材料的硬度、耐老化性、流变性等性能，也降低了材料的成本。
本发明抗冲撞复合材料方法制备的新型结构抗冲撞材料不仅可以满足抵抗船舶对船闸闸墙冲撞防护的特殊需要，也可以作为水工建筑物的抗冲磨材料以及防水抗碳化涂层材料。
附图说明
图1为本发明抗冲撞复合材料的制备方法工艺图。
图2为本发明实施例1的红外光谱图。
图3为本发明实施例2的红外光谱图。
图4为本发明实施例3的红外光谱图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的实施情况，但它们并不构成对本发明专利保护的限定，同时通过说明本发明的优点将变得更加清楚和容易理解。
实施例1：
抗冲撞复合材料，它包括改性环氧树脂100重量份、活性增韧剂20重量份、表面活性剂0.04重量份、粉煤灰和硅灰40重量份、砂砾料30重量份；
本发明抗冲撞复合材料的制备方法为：
英壳牌公司产EPIKOTETM Resin 828K环氧树脂和丙烯酸、富马酸、甲基丙烯酸、端羧基丁腈液体橡胶、对苯酚、叔胺、季铵盐按照15∶1投入到反应釜中，均匀混合，缓慢升温至150℃，待基本反应完全后，保温1.5小时使反应恒定；然后降温到120℃左右，加入苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯(所述稀释剂的加入量为环氧树脂和改性剂总量的30％，充分搅拌稀释；最后冷却至室温，过滤后得到改性环氧树脂。
选取具活性增韧剂2，4-、2，6-甲苯二异氰酸酯混合物(TDI)以及二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)与改性环氧树脂室温下用搅拌机充分混合均匀。
再选取表面活性KH-550与上述树脂基体混合均匀，加入粉体用搅拌机充分搅拌均匀，最后加入砂砾料用搅拌机充分搅拌均匀即可。
参阅图2可知：活性增韧剂波数为2700处的异氰酸酯基团(NCO)在与改性环氧树脂混合后消失，说明活性增韧剂与改性环氧树脂的混合物之间进行了反应，这也是树脂基体固化的主要原因。
抗冲撞材料的基本性能如下：
  项目     本发明材料  测试方法
  外观     深灰黑色  目测
  粘度 Pa·s(25℃)     38±0.05  GB/T7193.1-1987
  酸值 mgKOH/g     10.0±4.0  GB/T2895-1987
  凝胶时间 初凝 h(25℃)     0.5～18.0 GB/T7193.6-1987
终凝 168.0～720
  热稳定性 hr(80℃)     ≥48  GB/T7193.5-1987
  抗压强度 Mpa(28d)     110  GB/T2569-1995
  抗拉强度 Mpa(28d)     12  GB/T2568-1995
  粘结强度 Mpa(28d)     断裂面为砂浆试块  GB/T2794-1981
  抗冲击性能 Kg·cm(28d)     ＞50  GB/T1732-1993
  贮存稳定性     25℃下贮存三个月
实施例2：
抗冲撞复合材料，它包括改性环氧树脂100重量份、活性增韧剂25重量份、表面活性剂0.03重量份、硅灰和石英粉35重量份、砂砾料20重量份；
本发明抗冲撞复合材料的制备方法为：
英壳牌公司产EPIKOTETM Resin 828K环氧树脂和丙烯酸、富马酸、葵二酸、端羧基丁腈液体橡胶、对苯酚、叔胺、季铵盐原料按照10∶1的比例投入到反应釜中，均匀混合，缓慢升温至160℃，待基本反应完全后，保温1小时使反应恒定；  然后降温到120℃左右，加入苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯(所述稀释剂的加入量为环氧树脂和改性剂总量的40％)，充分搅拌稀释；冷却至室温，过滤后得到改性环氧树脂。
选取具活性增韧剂异佛尔酮-二异氰酸酯(IPDI)和1，6-六亚甲基二异氰酸酯(HDI)与改性环氧树脂室温下用搅拌机充分混合均匀。
再选取表面活性KH550与上述树脂基体混合均匀，加入适量粉体用搅拌机充分搅拌均匀，最后加入砂砾料用搅拌机充分搅拌均匀即可。
参阅图3可知：其中活性增韧剂的异氰酸酯基团(NCO)在与改性环氧树脂混合后消失，说明活性增韧剂与改性环氧树脂的混合物之间进行了反应，这也是树脂基体固化的主要原因。
抗冲撞材料的基本性能如下：
项目     本发明材料  测试方法
外观     深灰黑色  目测
粘度 Pa·s(25℃)     38±0.05  GB/T7193.1-1987
酸值 mgKOH/g     10.0±4.0  GB/T2895-1987
凝胶时间 初凝 h(25℃) 0.5～18.0 GB/T7193.6-1987
终凝 168.0～720
热稳定性 hr(80℃)     ≥48  GB/T7193.5-1987
抗压强度 Mpa(28d)     100  GB/T2569-1995
抗拉强度 Mpa(28d)     21  GB/T2568-1995
粘结强度 Mpa(28d)     断裂面为砂浆试块  GB/T2794-1981
抗冲击性能 Kg·cm(28d)     ＞50  GB/T1732-1993
贮存稳定性     25℃下贮存三个月
实施例3：
抗冲撞复合材料，它包括改性环氧树脂100重量份，活性增韧剂15重量份，表面活性剂0.05重量份，粉煤灰、硅灰和石英粉20重量份，砂砾料40重量份；
本发明抗冲撞复合材料的制备方法为：
英壳牌公司产EPIKOTETM Resin 828K环氧树脂和丙烯酸、富马酸、己二酸、端氨基丁腈液体橡胶、对苯酚、叔胺、季铵盐原料按照20∶1的比例投入到反应釜中，均匀混合，缓慢升温至140℃，待基本反应完全后，保温2小时使反应恒定；  然后降温到120℃左右，加入苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯(所述稀释剂的加入量为环氧树脂和改性剂总量的50％)，充分搅拌稀释；冷却至室温，过滤后得到改性环氧树脂。
选取具活性增韧剂对苯二异氰酸酯(PPDI)和苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)与改性环氧树脂室温下用搅拌机充分混合均匀。
再选取表面活性KH550与上述树脂基体混合均匀，加入粉体用搅拌机充分搅拌均匀，最后加入砂砾料用搅拌机充分搅拌均匀即可。
参阅图4可知，其中活性增韧剂的异氰酸酯基团(NCO)在与改性环氧树脂混合后消失，说明活性增韧剂与改性环氧树脂的混合物之间进行了反应，这也是树脂基体固化的主要原因。
抗冲撞材料的基本性能如下：
项目     本发明材料  测试方法
外观     深灰黑色  目测
粘度 Pa·s(25℃)     38±0.05  GB/T7193.1-1987
酸值 mgKOH/g     10.0±4.0  GB/T2895-1987
凝胶时间 初凝 h(25℃) 0.5～18.0 GB/T7193.6-1987
终凝 168.0～720
热稳定性 hr(80℃)     ≥48  GB/T7193.5-1987
抗压强度 Mpa(28d)     90  GB/T2569-1995
抗拉强度 Mpa(28d)     18  GB/T2568-1995
粘结强度 Mpa(28d)     断裂面为砂浆试块  GB/T2794-1981
抗冲击性能 Kg·cm(28d)     ＞50  GB/T1732-1993
贮存稳定性     25C下贮存三个月
实施例4
抗冲撞复合材料，它包括改性环氧树脂100重量份、活性增韧剂5重量份、表面活性剂0.05重量份、粉煤灰20重量份、砂砾料50重量份；
本发明抗冲撞复合材料的制备方法为：
环氧树脂(普通双酚A型环氧树脂、4，4′-二羟基二苯砜双缩水甘油醚环氧树脂)和丙烯酸、富马酸、己二酸、端氨基丁腈液体橡胶、对苯酚、叔胺、季铵盐原料按照30∶1的比例投入到反应釜中，均匀混合，缓慢升温至140℃，待基本反应完全后，保温1小时使反应恒定；然后降温到120℃左右，加入苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯(所述稀释剂的加入量为环氧树脂和改性剂总量的50％)，充分搅拌稀释；冷却至室温，过滤后得到改性环氧树脂。
选取具活性增韧剂对苯二异氰酸酯(PPDI)和苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)与改性环氧树脂室温下用搅拌机充分混合均匀。
再选取表面活性KH550、KH570、KH151与上述树脂基体混合均匀，加入粉体用搅拌机充分搅拌均匀，最后加入砂砾料用搅拌机充分搅拌均匀即可。
实施例5
抗冲撞复合材料，它包括改性环氧树脂100重量份、活性增韧剂40重量份、表面活性剂0.05重量份、硅灰50重量份、砂砾料50重量份；
本发明抗冲撞复合材料的制备方法为：
环氧树脂(二氧化双环戊二烯环氧树脂、H-71环氧树脂、双(2，3-环氧基环戊基)醚环氧树脂、6221#环氧树脂)和丙烯酸、富马酸、己二酸、端氨基丁腈液体橡胶、对苯酚、叔胺、季铵盐原料按照15∶1的比例投入到反应釜中，均匀混合，缓慢升温至160℃，待基本反应完全后，保温2小时使反应恒定；然后降温到120℃左右，加入苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯(所述稀释剂的加入量为环氧树脂和改性剂总量的50％)，充分搅拌稀释；冷却至室温，过滤后得到改性环氧树脂。
选取具活性增韧剂甲苯二异氰酸酯、异氰酸正丁酯、聚异氰酸酯、多异氰酸酯、对氯苯基异氰酸酯、氯磺酰异氰酸酯、对甲苯磺酰异氰酸酯与改性环氧树脂室温下用搅拌机充分混合均匀。
再选取表面活性KH550、KH151、KH171、KH792与上述树脂基体混合均匀，加入粉体用搅拌机充分搅拌均匀，最后加入砂砾料用搅拌机充分搅拌均匀即可。
实施例6
抗冲撞复合材料，它包括改性环氧树脂100重量份、活性增韧剂30重量份、表面活性剂0.03重量份、硅灰和石英粉40重量份、砂砾料30重量份；
本发明抗冲撞复合材料的制备方法为：
环氧树脂(高韧性螺结构环氧树脂、有机硅环氧树脂)和丙烯酸、富马酸、己二酸、端氨基丁腈液体橡胶、对苯酚、叔胺、季铵盐原料按照18∶1的比例投入到反应釜中，均匀混合，缓慢升温至160℃，待基本反应完全后，保温2小时使反应恒定；  然后降温到120℃左右，加入苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯(稀释剂的加入量为环氧树脂和改性剂总量的40％)，充分搅拌稀释；冷却至室温，过滤后得到改性环氧树脂。
选取具活性增韧剂对甲苯磺酰异氰酸酯、甲基异氰酸酯、异丙基异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、1，6-六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯与改性环氧树脂室温下用搅拌机充分混合均匀。
再选取表面活性KH570、KH151、KH171与上述树脂基体混合均匀，加入粉体用搅拌机充分搅拌均匀，最后加入砂砾料用搅拌机充分搅拌均匀即可。
实施例7
抗冲撞复合材料，它包括改性环氧树脂100重量份、活性增韧剂15重量份、表面活性剂0.05重量份、粉煤灰和硅灰30重量份、砂砾料30重量份；
本发明抗冲撞复合材料的制备方法为：
英壳牌公司产EPIKOTETM Resin 828K环氧树脂和丙烯酸、富马酸、己二酸、端氨基丁腈液体橡胶、对苯酚、叔胺、季铵盐原料按照20∶1的比例投入到反应釜中，均匀混合，缓慢升温至140℃～160℃，待基本反应完全后，保温1～2小时使反应恒定；  然后降温到120℃左右，加入苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯(所述稀释剂的加入量为环氧树脂和改性剂总量的50％)，充分搅拌稀释；冷却至室温，过滤后得到改性环氧树脂。
选取具活性增韧剂对苯二异氰酸酯(PPDI)和苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)与改性环氧树脂室温下用搅拌机充分混合均匀。
再选取表面活性KH171与上述树脂基体混合均匀，加入粉体用搅拌机充分搅拌均匀，最后加入砂砾料用搅拌机充分搅拌均匀即可。
实施例8
抗冲撞复合材料，它包括改性环氧树脂100重量份、活性增韧剂15重量份、表面活性剂0.05重量份、硅灰和石英粉20重量份、砂砾料40重量份；
本发明抗冲撞复合材料的制备方法为：
英壳牌公司产EPIKOTETM Resin 828K环氧树脂和丙烯酸、富马酸、己二酸、端氨基丁腈液体橡胶、对苯酚、叔胺、季铵盐原料按照20∶1的比例投入到反应釜中，均匀混合，缓慢升温至140℃，待基本反应完全后，保温1小时使反应恒定；  然后降温到120℃左右，加入苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯(所述稀释剂的加入量为环氧树脂和改性剂总量的50％)，充分搅拌稀释；冷却至室温，过滤后得到改性环氧树脂。
选取具活性增韧剂对苯二异氰酸酯(PPDI)和苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)与改性环氧树脂室温下用搅拌机充分混合均匀。
再选取表面活性KH151与上述树脂基体混合均匀，加入粉体用搅拌机充分搅拌均匀，最后加入砂砾料用搅拌机充分搅拌均匀即可。
实施例9
抗冲撞复合材料，它包括改性环氧树脂100重量份、活性增韧剂15重量份、表面活性剂0.05重量份、硅灰和石英粉20重量份、砂砾料40重量份；
本发明抗冲撞复合材料的制备方法为：
英壳牌公司产EPIKOTETM Resin 828K环氧树脂和丙烯酸、富马酸、己二酸、端氨基丁腈液体橡胶、对苯酚、叔胺、季铵盐原料按照20∶1的比例投入到反应釜中，均匀混合，缓慢升温至140℃～160℃，待基本反应完全后，保温1～2小时使反应恒定；然后降温到120℃左右，加入苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯(所述稀释剂的加入量为环氧树脂和改性剂总量的50％)，充分搅拌稀释；冷却至室温，过滤后得到改性环氧树脂。
选取具活性增韧剂对苯二异氰酸酯(PPDI)和苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)与改性环氧树脂室温下用搅拌机充分混合均匀。
再选取表面活性KH570与上述树脂基体混合均匀，加入粉体用搅拌机充分搅拌均匀，最后加入砂砾料用搅拌机充分搅拌均匀即可。
需要说明的是对于本专业普通的技术人员来说，在不改变本发明原理的情况下，还可以对本发明做出适当的改变和变形，这同样属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种抗冲撞复合材料，其特征在于它包括改性环氧树脂100重量份、活性增韧剂5～40重量份、表面活性剂0.03～0.05重量份、粉体20～50重量份、砂砾料10～50重量份；
所述改性环氧树脂的制备方法为：①将环氧树脂与改性剂按照质量比20∶1～10∶1的比例投入到反应釜中，均匀混合，缓慢升温至140℃～160℃，保温1～2小时使反应恒定；②降温到120℃，加入苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯作为稀释剂，充分搅拌稀释；③冷却至室温，过滤后得到改性环氧树脂；所述稀释剂的加入量为环氧树脂和改性剂总量的20-60％；
所述环氧树脂的改性剂为：丙烯酸、富马酸、甲基丙烯酸、葵二酸、己二酸、异氰酸酯、端羧基丁腈液体橡胶、端氨基丁腈液体橡胶、对苯酚、叔胺、季铵盐中的一种或几种；
所述环氧树脂类型包括缩水甘油基型环氧树脂、脂环族环氧树脂。
2.根据权利要求1所述的一种抗冲撞复合材料，其特征在于所述活性增韧剂为甲苯二异氰酸酯、异氰酸正丁酯、聚异氰酸酯、多异氰酸酯、对氯苯基异氰酸酯、氯磺酰异氰酸酯、对甲苯磺酰异氰酸酯、甲基异氰酸酯、异丙基异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、1，6-六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、苯二异氰酸酯和苯二亚甲基二异氰酸酯中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种抗冲撞复合材料，其特征在于所述表面活性剂为硅烷偶联剂KH550、KH570、KH151、KH171、KH792中的一种或几种。
4.一种抗冲撞复合材料的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：
①、改性环氧树脂的制备：将环氧树脂与改性剂按照质量比20∶1～10∶1的比例投入到反应釜中，均匀混合，缓慢升温至140℃～160℃，保温1～2小时使反应恒定；降温到120℃左右，加入苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯作为稀释剂，充分搅拌稀释；冷却至室温，过滤后得到改性环氧树脂；所述稀释剂的加入量为环氧树脂和改性剂总量的20～60％；
②、按照改性环氧树脂：活性增韧剂为20∶1～2.5∶1的比例在选取活性增韧剂在室温下混合均匀；
③、在树脂与增韧剂混合物中加入表面活性剂、粉体、砂砾料，在搅拌机中充分搅拌均匀；
所述各组分物质的重量份为：改性环氧树脂100重量份、活性增韧剂5～40重量份、表面活性剂0.03～0.05重量份、粉体20～50重量份、砂砾料10～50重量份。
5.根据权利要求4所述的一种抗冲撞复合材料的制备方法，其特征在于所述粉体材料包括粉煤灰、硅灰、石英粉中的一种或几种。
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