(10)申请公布号
(43)申请公布日 (21)申请号 201510442188.X
(22)申请日 2015.07.24
C08L 63/02(2006.01)
C08L 71/00(2006.01)
C08K 5/1515(2006.01)
C08K 5/18(2006.01)
(71)申请人常州大学
地址213164 江苏省常州市武进区滆湖路1
号
(72)发明人赵彩霞 李京亚 李锦春 邹国享
张鑫
(54)发明名称
树脂的方法
(57)摘要
本发明一种环氧大豆油与聚醚胺协同作用增
技术领域。1）先将环氧树脂与环氧大豆油同时
置于70℃烘箱中，使其具有一定的流动性；2）称
剂聚醚胺，促进剂2,4,6-三（二甲胺基甲基）苯酚
混合均匀；3）将步骤2中的混合物置于真空烘箱
中抽真空脱泡，反复几次至气泡全部消失；4）将
脱泡好的混合物置于聚四氟乙烯模框中，在80℃
下预固化两个小时，120℃下固化六个小时，在
150℃下后固化一个小时；5）将成型后的固化产
明制备的增韧环氧树脂韧性极佳，同时也能保证
材料具备一定的强度。(51)Int.Cl.
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书5页 附图1页CN 105153645 A 2015.12.16
C N 105153645
A
1.一种环氧大豆油与聚醚胺协同作用增韧环氧树脂的方法，其特征在于按照下述步骤进行：
1）先将环氧树脂与环氧大豆油同时放置于70℃烘箱中，使其具有一定的流动性；
2）称取相应配方的环氧树脂，增韧剂环氧大豆油，固化剂聚醚胺，促进剂2,4,6-三（二甲胺基甲基）苯酚混合均匀；
3）将步骤2中的混合物置于真空烘箱中抽真空脱泡，反复几次至气泡全部消失；
4）将脱泡好的混合物置于聚四氟乙烯模框中，在80℃下预固化两个小时，120℃下固化六个小时，在150℃下后固化一个小时；
5）将成型后的固化产物脱模，按相应国家标准进行裁样和测试。
2.根据权利要求1所述的一种环氧大豆油与聚醚胺协同作用增韧环氧树脂的方法，其特征在于所述的环氧树脂为环氧值0.44mol/100g的双酚A型环氧树脂E44。
3.根据权利要求1所述的一种环氧大豆油与聚醚胺协同作用增韧环氧树脂的方法，其特征在于所述的环氧大豆油环氧值为6.6%。
4.根据权利要求1所述的一种环氧大豆油与聚醚胺协同作用增韧环氧树脂的方法，其特征在于按上述方案中所述的固化剂为分子量230g/mol且官能度为2的聚醚胺。
5.根据权利要求1所述的一种环氧大豆油与聚醚胺协同作用增韧环氧树脂的方法，其特征在于上述步骤2）中固化剂聚醚胺中的胺基与环氧树脂和增韧剂环氧大豆油中环氧基的摩尔比为1:1。
6.根据权利要求1所述的一种环氧大豆油与聚醚胺协同作用增韧环氧树脂的方法，其特征在于上述步骤2）中促进剂2,4,6-三（二甲胺基甲基）苯酚用量为环氧树脂与环氧大豆油总质量的1.5%。
7.根据权利要求1所述的一种环氧大豆油与聚醚胺协同作用增韧环氧树脂的方法，其特征在于所选固化剂是T型或D型聚醚胺中的任意一种或几种。
8.根据权利要求1所述的一种环氧大豆油与聚醚胺协同作用增韧环氧树脂的方法，其特征在于聚四氟乙烯模框厚度为2mm。
一种环氧大豆油与聚醚胺协同作用增韧环氧树脂的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及利用一种环氧大豆油作为增韧剂，同时采用一种链柔性较好的聚醚胺作为固化剂，对环氧树脂进行增韧改性，环氧树脂/环氧大豆油混合物经固化后形成的固化物在保持材料原有性能的同时极大地提高了其韧性，属于环氧树脂复合材料制备的技术领域。
背景技术
[0002] 环氧树脂具有贮存稳定性高、加工工艺性能好、配方设计灵活多样、固化过程中体积收缩率低等优点，且其固化物具有优良的机械性能、耐化学药品性、电气性能、黏接性等，其已成为目前广泛应用于机械、电子电器、航空航天、交通运输及建筑等各领域的热固性树脂之一。但是环氧树脂固化后的产物韧性较低，耐冲击性能差，这种缺陷造成了环氧树脂在实际应用过程中的局限性，尤其是作为航空航天等高端领域复合材料的应用。
[0003] 目前环氧树脂增韧改性的方法主要包括橡胶弹性体增韧、热塑性树脂增韧、无机刚性粒子增韧、超支化聚合物增韧、互穿聚合物网络增韧和化学改性增韧的方法。在本发明方法中，拟采用一种环氧大豆油作为增韧剂，同时采用一种链柔性较好的固化剂聚醚胺产生协同作用，对环氧树脂进行增韧改性。
[0004] 环氧大豆油本身的分子结构使其能作为一种增韧剂添加到环氧树脂中对其改性，同时，以聚醚胺作为固化剂，其中的柔性链段也可以使固化产物的柔韧性得到进一步提升。
发明内容
[0005] 本发明的目的是通过向基体材料环氧树脂中添加一定量的环氧大豆油作为增韧剂，并通过链柔性较好的固化剂聚醚胺对其进行固化，弥补固化产物韧性不足的缺陷。通过在环氧树脂中加入环氧大豆油，利用环氧大豆油特殊的分子结构使其在用量很少时即能起到良好的增韧作用，同时环氧大豆油多官能度的结构也可以提高固化物的交联密度以保持材料强度。
[0006] 本发明的增韧环氧树脂，其特征是：利用环氧大豆油与固化剂聚醚胺链柔性的特点，与环氧树脂混合后固化，制备一种增韧环氧树脂。
[0007] 本发明的一种利用环氧大豆油作为增韧剂，聚醚胺作为固化剂的增韧环氧树脂固化体系，其作用原理特征在于：在一定温度下，环氧树脂与环氧大豆油上的环氧基团可与固化剂聚醚胺上的胺基发生开环反应，由于环氧大豆油与聚醚胺结构本身具备的链柔性，使得 固化产物也具备相应的韧性，同时多官能度的环氧大豆油更有利于在固化物中形成三维网状结构，在对树脂增韧的同时还能保持一定的强度。
[0008] 本发明利用环氧大豆油作为增韧剂，链柔性较好的聚醚胺作为固化剂协同增韧环氧树脂。
[0009] 一种环氧大豆油与聚醚胺协同作用增韧环氧树脂的方法，按照下述步骤进行：[0010] 1)先将环氧树脂与环氧大豆油同时放置于70℃烘箱中，使其具有一定的流动性；
[0011] 2)称取相应配方的环氧树脂，增韧剂环氧大豆油，固化剂聚醚胺，促进剂2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚混合均匀；
[0012]
[0013] 3)将步骤2中的混合物置于真空烘箱中抽真空脱泡，反复几次至气泡全部消失；[0014] 4)将脱泡好的混合物置于聚四氟乙烯模框中，在80℃下预固化两个小时，120℃下固化六个小时，在150℃下后固化一个小时；
[0015] 5)将成型后的固化产物脱模，按相应国家标准进行裁样和测试。
[0016] 按上述方案中所述的环氧树脂为环氧值0.44mol/100g的双酚A型环氧树脂E44，结构如式所示：
[0017]
[0018] 按上述方案中所述的环氧大豆油环氧值为6.6％，其结构式如下式所示：[0019]
[0020] 所选固化剂是T型或D型聚醚胺中的任意一种或几种。
[0021] 按上述方案中所述的固化剂为分子量230g/mol且官能度为2的聚醚胺，其结构式如下式所示：
[0022] CH3CH(NH2)CH2[OCH2CH(CH3)]2.6NH2。
[0023] 按上述步骤2)中固化剂聚醚胺中的胺基与环氧树脂和增韧剂环氧大豆油中环氧基的摩尔比为1:1。
[0024] 按上述步骤2)中促进剂2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚用量为环氧树脂与环氧大豆 油总质量的1.5％。
[0025] 聚四氟乙烯模框厚度为2mm。
[0026] 固化工艺为在80℃下预固化两个小时，120℃下固化六个小时，在150℃下后固化一个小时。
[0027] 本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
[0028] ①采用环氧大豆油作为增韧剂，聚醚胺作为固化剂对环氧树脂进行增韧改性，反应机理明确，可以得到理想的增韧产物；
[0029]
[0030] ②环氧大豆油作为一种多官能度的增韧剂，可以在固化过程中形成交联网络，在增韧的同时保持材料的强度。
[0031]
附图说明
[0032] 图1为实施例1，2，3，4，5的拉伸曲线，环氧大豆油添加量对环氧树脂材料断裂伸长率的影响。
[0033]
[0034] 图2为实施例1，2，3，4，5的拉伸曲线，环氧大豆油添加量对环氧树脂材料断裂拉伸强度的影响。
[0035]
具体实施方式
[0036] 以下通过具体实例来说明本发明，但本发明不仅仅局限于本实验。实验制备的增韧环氧树脂，通过高温红外表征了固化过程中相应基团的变化，对样品进行了拉伸强度，断裂伸长率，动态力学性能，耐水性等相关测试。
[0037] 为了对本发明进行进一步理解，下面结合具体实例对本发明进行详细描述：[0038] 在下列实施例的合成配方中，环氧树脂由南通星辰合成材料有限公司提供，环氧大豆油，聚醚胺，2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚由中国上海阿拉丁试剂公司提供。[0039] 实施例1：
[0040] 1)先将环氧树脂与环氧大豆油同时置于70℃烘箱中，使其具有一定的流动性；[0041] 2)称取100g环氧值为0.44mol/100g的环氧树脂，50.6g固化剂聚醚胺，1.50g促进剂2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚混合均匀；
[0042]
[0043] 3)将步骤2中的混合物置于真空烘箱中抽真空脱泡，反复几次至气泡全部消失；[0044] 4)将脱泡好的混合物置于聚四氟乙烯模框中，在80℃下预固化两个小时，120℃下固化六个小时，在150℃下后固化一个小时；
[0045] 5)将成型后的固化产物脱模，按相应国家标准进行裁样和测试。
[0046] 本发明的增韧环氧树脂固化成型后，主要性能如下：
[0047] 1，拉伸强度：45.3MPa
[0048] 2，断裂伸长率：2.4％
[0049] 3，玻璃化转变温度：43℃
[0050] 实施例2：
[0051] 1)先将环氧树脂与环氧大豆油同时置于70℃烘箱中，使其具有一定的流动性；[0052] 2)称取100g环氧值为0.44mol/100g的环氧树脂，5g环氧大豆油(占环氧树脂质量的5％)，52.8g固化剂聚醚胺，1.58g促进剂2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚混合均匀；[0053]
[0054] 3)将步骤2中的混合物置于真空烘箱中抽真空脱泡，反复几次至气泡全部消失；[0055] 4)将脱泡好的混合物置于聚四氟乙烯模框中，在80℃下预固化两个小时，120℃下固化六个小时，在150℃下后固化一个小时；
[0056] 5)将成型后的固化产物脱模，按相应国家标准进行裁样和测试。
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