一種中低溫成型預(yù)浸料用潛伏性固化體系及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于復(fù)合材料領(lǐng)域，具體公開了一種中低溫成型預(yù)浸料用潛伏性固化體系及其制備方法。其包括如下組分：環(huán)氧樹脂10~50份，潛伏性固化劑50~100份，液態(tài)室溫反應(yīng)型固化劑40~80份，促進(jìn)劑1~10份。其制備方式是首先將潛伏性固化劑與液態(tài)室溫反應(yīng)型固化劑混合均勻，然后加入環(huán)氧樹脂和促進(jìn)劑在60~100℃溫度下反應(yīng)2~6h，最終得到糊狀液體，即為中低溫成型預(yù)浸料用潛伏性固化體系。本發(fā)明的潛伏性固化體系可以中低溫成型，降低了潛伏性固化劑的固化溫度，糊狀形態(tài)有利于均勻地分散于環(huán)氧樹脂中，且制備工藝操作簡單，適于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說明】-種中低溫成型預(yù)浸料用潛伏性固化體系及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于復(fù)合材料領(lǐng)域，具體是涉及一種中低溫成型預(yù)浸料用潛伏性固化體 系及其制備方法，可應(yīng)用于中低溫固化預(yù)浸料用樹脂體系及其預(yù)浸料的制備。

【背景技術(shù)】
[0002] 先進(jìn)復(fù)合材料具有性能高，可設(shè)計(jì)性好的優(yōu)點(diǎn)，因此常應(yīng)用于風(fēng)電葉片和汽車領(lǐng) 域等大型材料構(gòu)件。而在大型復(fù)合材料構(gòu)件的固化工藝中，由于使用的模具尺寸較大，高溫 固化不僅會(huì)產(chǎn)生較大的殘余內(nèi)應(yīng)力，影響制品尺寸精度，而且也會(huì)帶來較大的能量消耗，因 此制備大型復(fù)合材料構(gòu)件常采用中低溫固化工藝（8(Ti〇(rc固化)。但現(xiàn)有的中低溫固化劑 與環(huán)氧樹脂組成的樹脂體系在室溫下儲(chǔ)存期較短，不利于工業(yè)化生產(chǎn)，因此提高中低溫固 化劑在室溫下的儲(chǔ)存期成為現(xiàn)今中低溫固化體系的研究熱點(diǎn)。
[0003] 目前，提高中低溫固化劑儲(chǔ)存期的研究主要有兩個(gè)方向，一是降低潛伏性固化劑 的固化溫度，二是降低室溫反應(yīng)型固化劑在室溫下的反應(yīng)活性。潛伏性固化劑在室溫下 具有較好地儲(chǔ)存穩(wěn)定性，但一般固化溫度較高，基本都在12(TCW上，不適用于中低溫固化 體系。所W，需要對(duì)潛伏性固化劑進(jìn)行改性來降低其固化溫度。而室溫反應(yīng)型固化劑在 室溫下就能發(fā)生反應(yīng)，不利于預(yù)浸料在室溫下的存儲(chǔ)，因此，也需要對(duì)室溫反應(yīng)型固化劑 進(jìn)行改性W降低其在室溫下的反應(yīng)活性，從而提高預(yù)浸料在室溫下的儲(chǔ)存期。中國專利 CN102633987A中利用溶劑法使環(huán)氧樹脂稀釋劑與潛伏性固化劑反應(yīng)，并加入促進(jìn)劑，W此 提高固化劑反應(yīng)活性，但需要對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行脫溶劑處理，制備工藝復(fù)雜，不利于大規(guī)模工 業(yè)化生產(chǎn)。美國專利5138018分別利用室溫反應(yīng)型固化劑異佛爾麗二胺（IPDA)和1，3-雙 (氨甲基)環(huán)己焼（1，3-BAC)與環(huán)氧樹脂反應(yīng)，W降低其反應(yīng)活性，但反應(yīng)溫度10(Tl9(rC，反 應(yīng)時(shí)間6?她，制備過程時(shí)間過長，耗能也很嚴(yán)重，不適用于工業(yè)化生產(chǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明針對(duì)改性潛伏性固化劑和室溫反應(yīng)型固化劑工藝復(fù)雜，不易工業(yè)化生產(chǎn)， 且耗能嚴(yán)重等缺點(diǎn)，提供一種中低溫成型預(yù)浸料用潛伏性固化體系及其制備方法。
[0005] -種中低溫成型預(yù)浸料用潛伏性固化體系，其特征在于其組分及含量W重量份數(shù) 計(jì)為： 環(huán)氧樹脂1(T50份，潛伏性固化劑5(T100份，液態(tài)室溫反應(yīng)型固化劑4(T80份，促進(jìn)劑 廣10份。
[0006] 所述環(huán)氧樹脂為雙酷A縮水甘油離、雙酷F縮水甘油離、雙酷AD縮水甘油離、液態(tài) 酷酵環(huán)氧樹脂、下二醇縮水甘油離、苯基縮水甘油離、對(duì)叔下基苯基縮水甘油離的一種或幾 種的組合。
[0007] 所述潛伏性固化劑可W為雙氯胺、改性雙氯胺、脈類衍生物、二氨基二苯諷、H氣 化測(cè)單己胺的一種或幾種的組合。
[0008] 所述的液態(tài)室溫反應(yīng)型固化劑可W為脂肪胺、脂環(huán)胺、聚離胺類的一種或幾種的 組合。
[0009] 所述的促進(jìn)劑為咪哇類化合物中的一種或幾種的組合。
[0010] 一種中低溫成型預(yù)浸料用潛伏性固化體系的制備方法，其特征在于具體步驟如 下： 將5(T100份潛伏性固化劑與4(T80份液態(tài)室溫反應(yīng)型固化劑混合均勻后，加入1(T50 份環(huán)氧樹脂和廣10份促進(jìn)劑在60?locrc溫度下反應(yīng)2?化，最終得到糊狀液體，即為中低溫 成型預(yù)浸料用潛伏性固化體系。
[0011] 將制得的中低溫成型預(yù)浸料用潛伏性固化體系和環(huán)氧樹脂攬拌均勻后，倒入模具 中，置于真空干燥箱中加熱固化制備德注體樣條，固化完成后測(cè)試性能。
[0012] 所述環(huán)氧樹脂可用牌號(hào)為E-44的環(huán)氧樹脂；所述中低溫成型預(yù)浸料用潛伏性固 化體系和環(huán)氧樹脂的質(zhì)量比為1(T15:100 ;所述固化溫度可為8(Ti〇(rc ;所述固化反應(yīng)時(shí) 間可為4?她。
[0013] 本發(fā)明采用環(huán)氧樹脂與潛伏性固化劑與液態(tài)室溫反應(yīng)型固化劑反應(yīng)制得液態(tài)的 中低溫成型預(yù)浸料用潛伏性固化體系，其固化環(huán)氧樹脂具有良好的力學(xué)性能，而且具有W 下優(yōu)點(diǎn)： (1) 固化體系中含有促進(jìn)劑反應(yīng)活性較高，可W在中低溫條件下固化，適用于制造大型 復(fù)合材料構(gòu)件； (2) 固化體系中含有環(huán)氧樹脂，并且呈糊狀液體，有利于固化體系均勻分散于環(huán)氧樹脂 體系中，不易出現(xiàn)固化劑的團(tuán)聚和沉淀，利于固化反應(yīng)的進(jìn)行； (3) 制備工藝簡單，操作方便安全，利于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。且低毒，無味，使用過程中 對(duì)人體傷害較小。

【具體實(shí)施方式】
[0014] 下面結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明。
[001引 實(shí)施例1 分別稱取500g雙氯胺和400g脂肪胺置于反應(yīng)蓋中，強(qiáng)力攬拌待雙氯胺與脂肪胺混合 均勻后，加入lOOg苯基縮水甘油離和10g2-甲基咪哇，在6(TC下反應(yīng)化，將產(chǎn)物冷卻后得 到白色糊狀液體，即為中低溫成型預(yù)浸料用潛伏性固化體系。
[0016] 分別稱取50g上述制備的中低溫成型預(yù)浸料用潛伏性固化體系和500g環(huán)氧樹脂 E-44,攬拌均勻后倒入樣條模具中，8(TC固化她，制備德注體樣條。中低溫成型預(yù)浸料用潛 伏性固化體系性能見表1，德注體性能見表2。
[0017] 實(shí)施例2 分別稱取800g改性雙氯胺和600g脂環(huán)胺置于反應(yīng)蓋中，強(qiáng)力攬拌待改性雙氯胺與脂 環(huán)胺混合均勻后，加入300g雙酷A型縮水甘油離和50g2-己基-4-甲基咪哇，在8(TC下反 應(yīng)化，將產(chǎn)物冷卻后得到白色糊狀液體，即為中低溫成型預(yù)浸料用潛伏性固化體系。
[0018] 分別稱取62. 5g上述制備的中低溫成型預(yù)浸料用潛伏性固化體系和500g環(huán)氧樹 脂E-44,攬拌均勻后倒入樣條模具中，9(TC固化化，制備德注體樣條。中低溫成型預(yù)浸料用 潛伏性固化體系性能見表1，德注體性能見表2。
[001引 實(shí)施例3 分別稱取lOOOg脈類衍生物和800g聚離胺置于反應(yīng)蓋中，強(qiáng)力攬拌待脈類衍生物與聚 離胺混合均勻后，加入500g雙酷F型縮水甘油離和lOOgl-予基-2-己基咪哇，在locrc下 反應(yīng)化，將產(chǎn)物冷卻后得到白色糊狀液體，即為中低溫成型預(yù)浸料用潛伏性固化體系。
[0020] 分別稱取75g上述制備的中低溫成型預(yù)浸料用潛伏性固化體系和500g環(huán)氧樹脂 E-44,攬拌均勻后倒入樣條模具中，10(TC固化化，制備德注體樣條。中低溫成型預(yù)浸料用潛 伏性固化體系性能見表1，德注體性能見表2。
[0021] 表1中低溫成型預(yù)浸料用潛伏性固化體系性能

【權(quán)利要求】
1. 一種中低溫成型預(yù)浸料用潛伏性固化體系，其特征在于其組分及含量以重量份數(shù)計(jì) 為： 環(huán)氧樹脂1(T50份，潛伏性固化劑50~100份，液態(tài)室溫反應(yīng)型固化劑40~80份，促進(jìn)劑 1 10 份。
2. 按照權(quán)利要求1的一種中低溫成型預(yù)浸料用潛伏性固化體系，其特征在于所述環(huán)氧 樹脂為雙酚A縮水甘油醚、雙酚F縮水甘油醚、雙酚AD縮水甘油醚、液態(tài)酚醛環(huán)氧樹脂、丁 二醇縮水甘油醚、苯基縮水甘油醚、對(duì)叔丁基苯基縮水甘油醚的一種或幾種的組合。
3. 按照權(quán)利要求1所述的一種中低溫成型預(yù)浸料用潛伏性固化體系，其特征在于所述 潛伏性固化劑可以為雙氰胺、改性雙氰胺、脲類衍生物、二氨基二苯砜、三氟化硼單乙胺的 一種或幾種的組合。
4. 按照權(quán)利要求1所述的一種中低溫成型預(yù)浸料用潛伏性固化體系，其特征在于所述 的液態(tài)室溫反應(yīng)性固化劑可以為脂肪胺、脂環(huán)胺、聚醚胺類的一種或幾種的組合。
5. 按照權(quán)利要求1所述的一種中低溫成型預(yù)浸料用潛伏性固化體系，其特征在于所述 的促進(jìn)劑為咪唑類化合物中的一種或幾種的組合。
6. 按照權(quán)利要求1的一種中低溫成型預(yù)浸料用潛伏性固化體系的制備方法，其特征在 于具體步驟如下： 將5(Tl00份潛伏性固化劑與4(T80份液態(tài)室溫反應(yīng)型固化劑混合均勻后，加入1(T50 份環(huán)氧樹脂和1~1〇份促進(jìn)劑在6(T10(TC溫度下反應(yīng)2飛h，最終得到糊狀液體，即為中低溫 成型預(yù)浸料用潛伏性固化體系。
【文檔編號(hào)】C08G59/50GK104448241SQ201310428253
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月20日
【發(fā)明者】李剛, 劉毅彬, 楊小平 申請(qǐng)人:北京化工大學(xué)