CN108570217A - 一种高透明环氧树脂复合材料的制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高透明环氧树脂复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将液态环氧树脂与固态环氧树脂在温度为110‑140℃下混合，得到混合液A；(2)将上述混合液A与抗紫外助剂在温度为110‑120℃下混合，得到混合液B；(3)向上述混合液B中加入固化剂，在温度为60‑70℃下混合，得到混合液C；(4)向上述混合液C中加入促进剂，在温度为60‑70℃下搅拌后，浇铸在不锈钢模具上，固化脱模后得所述高透明复合材料。本发明的复合材料具有较高的高温下耐黄变特性，在材料透明性要求较高的领域具有巨大的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料制备技术领域，具体涉及一种高透明环氧树脂复合材料的制备方法及其应用。
背景技术
随着我国经济建设的飞速发展，对各种电路器件、电机的要求不断提高，而电路器件、电机在工作过程中容易产生大量的热量，并严重影响电器、电机工作的可靠性、稳定性和使用寿命等。因此，需要开发新的高透明，稳定性的封装材料。环氧树脂是封装材料中用量最大的塑料制品之一。
但是环氧树脂在高温条件下颜色容易变黄，严重影响了碳纤维制品的外观，申请人一直致力于解决这一问题，如申请号为201510412892.0的专利中利用在环氧树脂体系中加入耐黄变助剂，使得该环氧树脂复合材料在170℃烘箱中烘烤2小时，复合材料无变黄现象，弯曲强度达到130Mpa，拉伸强度80Mpa，雾度2.1％，45°光泽度120.8％。但是
发明内容
发明目的：本发明的目的在于提供一种高透明环氧树脂复合材料的制备方法及其应用，该复合材料在较高的高温下具耐黄变特性，在材料透明性要求较高的领域具有巨大的应用前景。
技术方案：本发明所述的一种高透明环氧树脂复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将液态环氧树脂与固态环氧树脂在温度为110-140℃下，搅拌20-30min，混合完全后，得到混合液A；所述固态环氧树脂与液态环氧树脂的质量比为5:1-5；(2)将上述混合液A与抗紫外助剂在温度为110-120℃下，搅拌15-30min，混合完全后，得到混合液B；所述混合液A与抗紫外助剂的质量比为100:0.2-0.5；(3)向上述混合液B中加入固化剂，在温度为60-70℃下，搅拌10-20min，搅拌均匀后，得到混合液C；所述混合液B与固化剂的质量比为100:2-2.5；(4)向上述混合液C中加入促进剂，在温度为60-70℃下，搅拌10-20min搅拌均匀后，浇铸在不锈钢模具上，固化脱模后得所述高透明复合材料；所述混合液C与促进剂的质量比为100:0.5-5。
步骤(1)中，所述液态环氧树脂选自双酚A型128、E44和E51中的一种或多种。所述固态环氧树脂选自双酚A型901、904、907和E20中的一种或多种。
进一步地，所述液态环氧树脂由质量比为3:1的双酚A型128与E51组成；所述固态环氧树脂由质量比为1:2的双酚A型901与907组成。
步骤(2)中，所述抗紫外助剂选自UV968和UV967中的一种或多种。
进一步地，所述抗紫外助剂由质量比为3:5的UV968和UV967组成。
步骤(3)中，所述固化剂选自双氰胺100S、100SF、酸酐和DDA-5中的一种或多种。
步骤(4)中，所述促进剂选自二脲类U-24M、UR300和UR500中的一种或多种。
进一步地，步骤(2)中所述混合液A与抗紫外助剂剂的搅拌温度比步骤(3)中所述混合液B与固化剂的搅拌温度高50℃。
步骤(3)中所述混合液B与固化剂的搅拌温度比步骤(4)中所述混合液C中与促进剂的搅拌温度相同。
有益效果：(1)本发明利用抗紫外助剂具有很好的耐黄变等特性，将抗紫外助剂分散在环氧树脂体系中，同时结合环氧树脂优异的力学性能，使该复合材料在使用过程中表现出良好的耐黄变性特性；(2)优化复合材料制备温度，使得复合材料体系更加均一，具备良好的力学性能；(3)本发明的高透明环氧树脂复合材料制备方法简单、效率高、成本低、工业化生产潜力巨大，所得产品具有高耐黄变和高强度等特性。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：将67克固态环氧树脂双酚A型901和33克液态环氧树脂双酚A型128置于500毫升的带有真空装置的玻璃烧瓶中，在110℃，搅拌30min，得到溶液A，直接用于下一步反应；
将溶液A和0.2克抗紫外助剂UV968置于500毫升的带有真空装置的玻璃烧瓶中，在温度为110℃下搅拌20min，得到溶液B；
将溶液B中加入2克固化剂双氰胺100S，在60℃搅拌20min，得到混合液C；
将上步混合液C中加入0.8克促进剂UR500，在温度为60℃下，搅拌10min，得到混合物D；
将混合液D浇铸在不锈钢模具上，160℃固化一个小时，脱模后得所述高透明环氧树脂复合材料。
实施例2：将67克固体环氧树脂双酚A型904和33克液态环氧树脂双酚A型E44置于500毫升的带有真空装置的玻璃烧瓶中，在温度为140℃条件下，搅拌20min，得到混合液A，直接用于下一步反应；
将混合液A和0.5克抗紫外助剂UV967置于500毫升的带有真空装置的玻璃烧瓶中，在温度为120℃下搅拌30min，得到混合液B；
将混合液B中加入2克固化剂双氰胺100SF，在70℃搅拌10min，得到混合液C；
将上步混合液C中加入3克促进剂UR500，在温度为70℃下，搅拌20min，得到混合液D；
将混合液D浇铸在不锈钢模具上，160℃固化一个小时，脱模后得所述高透明环氧树脂复合材料。
实施例3：将固体环氧树脂22克双酚A型901和45克双酚A型907和液体环氧树脂25克双酚A型128和8克双酚A型E51置于500毫升的带有真空装置的玻璃烧瓶中，在120℃，搅拌30min，得到混合液A，直接用于下一步反应；
将混合液A与0.15克抗紫外助剂UV968和0.25克抗紫外助剂UV967置于500毫升的带有真空装置的玻璃烧瓶中，在温度为110℃下搅拌20min，得到混合液B；
将混合液B中加入2克固化剂双氰胺DDA-5，在60℃搅拌20min，得到混合液C；
将上步混合液C中加入3克促进剂UR300，在温度为60℃下，搅拌10min，得到混合物D；
将混合液D浇铸在不锈钢模具上，160℃固化一个小时，脱模后得所述高透明环氧树脂复合材料。
对比例1：无抗紫外助剂，其余同实施例3。
对比例2：将固体环氧树脂22克双酚A型901和45克双酚A型907和液体环氧树脂25克双酚A型128和8克双酚A型E51置于500毫升的带有真空装置的玻璃烧瓶中，在120℃，搅拌30min，得到混合液A，直接用于下一步反应；
将混合液A与0.15克抗紫外助剂UV968和0.25克抗紫外助剂UV967置于500毫升的带有真空装置的玻璃烧瓶中，在温度为110℃下搅拌20min，得到混合液B；
将混合液B中加入2克固化剂双氰胺DDA-5，在70℃搅拌20min，得到混合液C；
将上步混合液C中加入3克促进剂UR300，在温度为60℃下，搅拌10min，得到混合物D；
将混合液D浇铸在不锈钢模具上，160℃固化一个小时，脱模后得所述高透明环氧树脂复合材料。
二、样品检测方法
在制备的高透明环氧树脂复合材料的在170℃烘箱中烘烤2小时，测定复合材料无变黄现象。
三、检测结果
表1样品性能的检测结果
由表1的结果可以看出，当在复合材料中加入抗紫外助剂时，可以增加材料的抗黄变性能，另外，调整材料成分的比例，使得复合材料具有更好的力学效果，并且本发明发现，在特定混合温度下，材料的均一性能和综合性能更加良好。
Claims (10)
1.一种高透明环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将液态环氧树脂与固态环氧树脂在温度为110-140℃下，搅拌20-30min，混合完全后，得到混合液A；所述固态环氧树脂与液态环氧树脂的质量比为5:1-5；
(2)将上述混合液A与抗紫外助剂在温度为110-120℃下，搅拌15-30min，混合完全后，得到混合液B；所述混合液A与抗紫外助剂的质量比为100:0.2-0.5；
(3)向上述混合液B中加入固化剂，在温度为60-70℃下，搅拌10-20min，搅拌均匀后，得到混合液C；所述混合液B与固化剂的质量比为100:2-2.5；
(4)向上述混合液C中加入促进剂，在温度为60-70℃下，搅拌10-20min，搅拌均匀后，浇铸在不锈钢模具上，固化脱模后得所述高透明复合材料；所述混合液C与促进剂的质量比为100:0.5-5。
2.根据权利要求1所述的高透明环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于步骤(1)中，所述液态环氧树脂选自双酚A型128、E44和E51中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的高透明环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于步骤(1)中，所述固态环氧树脂选自双酚A型901、904、907和E20中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的高透明环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于步骤(2)中，所述抗紫外助剂选自UV968和UV967中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的高透明环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于步骤(3)中，所述固化剂选自双氰胺100S、100SF、酸酐和DDA-5中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的高透明环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于步骤(4)中，所述促进剂选自二脲类U-24M、UR300和UR500中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的高透明环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于步骤(1)中，所述液态环氧树脂由质量比为3:1的双酚A型128与E51组成；所述固态环氧树脂由质量比为1:2的双酚A型901与907组成。
8.根据权利要求1所述的高透明环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于步骤(2)中，所述抗紫外助剂由质量比为3:5的UV968和UV967组成。
9.根据权利要求1所述的高透明环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述温度比步骤(3)中所述温度高50℃；步骤(3)中所述温度比步骤(4)中所述温度相同。
10.一种由权利要求1-9所述的任一高透明环氧树脂复合材料的制备方法制备的环氧树脂复合材料在制备碳纤维预浸料中的应用。
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