一种高耐候性复合材料用环氧树脂制造技术

本发明专利技术公开了一种高耐候性复合材料用环氧树脂。按以下方法制备而来：将脂环族环氧树脂、异氰尿酸三缩水甘油酯于120～140℃温度下搅拌反应30～40min，过滤；所得滤液中加入甲基六氢苯酐，于20～30℃温度下搅拌混合均匀；加入多元醇和催化剂，于20～30℃温度下搅拌混合5-10min，得到高耐候性环氧树脂；所用原料按质量份数计如下：脂环族环氧树脂：95-105份；异氰尿酸三缩水甘油酯：50-80份；甲基六氢苯酐：200-230份；多元醇：1-1.5份；催化剂：1-1.5份。本发明专利技术的高耐候性复合材料用环氧树脂配方及其制备方法简单，成本低，工艺性好，所制得的纤维增强环氧树脂复合材料力学性能良好，抗色变性能出色，耐候性优秀。

Epoxy resin for high weather resistant composite material

The invention discloses an epoxy resin with high weatherability. According to the following methods of preparation and the alicyclic epoxy resin and glycidyl isocyanurate three to 120 to 140 DEG under stirring for 30 ~ 40min, six filtering; adding methyl hydrogen anhydride filtrate, from 20 to 30 DEG mixing; adding polyols and catalysts. From 20 to 30 DEG 5-10min mixing, high weatherability epoxy resin; the raw material components in parts by weight are as follows: cycloaliphatic epoxy resin: 95-105; isocyanuric acid three glycidyl ester: 50-80; methyl hydrogen six: 200-230; phthalic anhydride polyol: 1-1.5; catalyst: 1-1.5. High weather resistance of the composite material of the invention with epoxy resin composition and its preparation method is simple, low cost, good manufacturability, the mechanics of fiber reinforced epoxy resin composite material with good performance, good anti discoloration, excellent weatherability.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子材料领域，具体涉及一种高耐候性复合材料用环氧树脂。
技术介绍
纤维增强环氧树脂复合材料制品在户外使用时，会受到光、热、氧、潮湿、水分等气候因素作用，引起微观结构的破坏，失去原有的物理机械性能，同时还会使材料老化变色，最终丧失使用价值。气候因素会影响复合材料的基体、内部纤维、复合材料界面这三个方面，其中基体的耐候性对复合材料耐候性起主要作用。复合材料常用的双酚A型环氧树脂由于分子结构中有苯环、双键的存在，在紫外线照射下、湿热环境下树脂基体中的苯环、双键会被破坏，从而使材料发生老化。在纤维增强环氧树脂复合材料制品的制备过程中，通过研制或选用耐候性的原材料，或者在环氧树脂中加入抗老化助剂的方法来提高纤维增强复合材料的耐候性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种配方及制备方法简单，力学性能良好，具有出色的抗色变性能和优秀耐候性的高耐候性复合材料用环氧树脂。一种高耐候性复合材料用环氧树脂，其特征在于按以下方法制备而来：将脂环族环氧树脂、异氰尿酸三缩水甘油酯于120～140℃温度下搅拌反应30～40min，过滤；所得滤液中加入甲基六氢苯酐，于20～30℃温度下搅拌混合均匀；加入多元醇和催化剂，于20～30℃温度下搅拌混合5-10min，得到高耐候性环氧树脂；所用原料按质量份数计如下：脂环族环氧树脂：95-105份；异氰尿酸三缩水甘油酯：50-80份；甲基六氢苯酐：200-230份；多元醇：1-1.5份；催化剂：1-1.5份。优选，所述脂环族环氧树脂是ERL-4221树脂。优选，所述多元醇是乙二醇或丙二醇。优选，所述催化剂是苄基二甲胺或DMP-30。本专利技术有益效果如下：本专利技术的高耐候性复合材料用环氧树脂配方及其制备方法简单，成本低，工艺性好，所制得的纤维增强环氧树脂复合材料力学性能良好，抗色变性能出色，耐候性优秀。常用的在环氧树脂中加入抗老化助剂的方法虽然能在短期内有良好的提升耐候性的效果，但是会使环氧树脂的力学性能明显下降。本专利技术脂环族环氧树脂、异氰尿酸三缩水甘油酯分子结构中均不含苯环，且力学性能良好，因此不需要加入抗老化助剂也能有很好的耐老化性能。具体实施方式以下实施例进一步阐释本专利技术的技术方案，但不作为对本专利技术保护范围的限制。实施例1由以下质量份数的原料制备本专利技术的一种高耐候性复合材料用环氧树脂：ERL-4221树脂：100份；异氰尿酸三缩水甘油酯：50份；甲基六氢苯酐：200份；乙二醇：1份；苄基二甲胺：1份。具体制备工艺步骤：将ERL-4221树脂、异氰尿酸三缩水甘油酯于130℃温度下，以200r/min的转速混合搅拌30min；过滤，在滤液中加入甲基六氢苯酐，于室温下，以200r/min的转速混合搅拌5min，加入乙二醇和苄基二甲胺，再于室温下，以200r/min的转速混合搅拌5min。所得树脂25℃时粘度为250mPa·s，工艺性好；树脂浇铸体抗弯强度为90MPa，抗弯模量为3.44GPa。所得树脂的浇铸体试按照GB2574—89于恒定湿热箱中30天后弯曲模量保留率为92％；复合材料常用的E51树脂浇铸体按照同标准于恒定湿热箱中30天后弯曲模量保留率为73％。可见本专利技术制备的树脂具备更好的耐候性。实施例2由以下质量份数的原料制备本专利技术的一种高耐候性复合材料用环氧树脂：ERL-4221树脂：100份；异氰尿酸三缩水甘油酯：80份；甲基六氢苯酐：200份；乙二醇：1.5份；苄基二甲胺：1.5份。具体制备工艺步骤：将ERL-4221树脂、异氰尿酸三缩水甘油酯于130℃温度下，以200r/min的转速混合搅拌30min；过滤，在滤液中加入甲基六氢苯酐，于室温下，以200r/min的转速混合搅拌5min，加入乙二醇和苄基二甲胺，再于室温下，以200r/min的转速混合搅拌5min。所得树脂25℃时粘度为300mPa·s，工艺性好；树脂浇铸体抗弯强度为111MPa，抗弯模量为3.26GPa。所得树脂的浇铸体试按照GB2574—89于恒定湿热箱中30天后弯曲模量保留率为93％；复合材料常用的E51树脂浇铸体按照同标准于恒定湿热箱中30天后弯曲模量保留率为73％。可见本专利技术制备的树脂具备更好的耐候性。实施例3由以下质量份数的原料制备本专利技术的一种高耐候性复合材料用环氧树脂：ERL-4221树脂：100份；异氰尿酸三缩水甘油酯：60份；甲基六氢苯酐：210份；乙二醇：1份；苄基二甲胺：1份。具体制备工艺步骤：将ERL-4221树脂、异氰尿酸三缩水甘油酯于130℃温度下，以200r/min的转速混合搅拌30min；过滤，在滤液中加入甲基六氢苯酐，于室温下，以200r/min的转速混合搅拌5min，加入乙二醇和苄基二甲胺，再于室温下，以200r/min的转速混合搅拌5min。所得树脂25℃时粘度为240mPa·s，工艺性好；树脂浇铸体抗弯强度为106MPa，抗弯模量为3.30GPa。所得树脂的浇铸体试按照GB2574—89于恒定湿热箱中30天后弯曲模量保留率为95％；复合材料常用的E51树脂浇铸体按照同标准于恒定湿热箱中30天后弯曲模量保留率为73％。可见本专利技术制备的树脂具备更好的耐候性。实施例4由以下质量份数的原料制备本专利技术的一种高耐候性复合材料用环氧树脂：ERL-4221树脂：100份；异氰尿酸三缩水甘油酯：70份；甲基六氢苯酐：200份；乙二醇：1.25份；苄基二甲胺：1.25份。具体制备工艺步骤：将ERL-4221树脂、异氰尿酸三缩水甘油酯于130℃温度下，以200r/min的转速混合搅拌30min；过滤，在滤液中加入甲基六氢苯酐，于室温下，以200r/min的转速混合搅拌5min，加入乙二醇和苄基二甲胺，再于室温下，以200r/min的转速混合搅拌5min。所得树脂25℃时粘度为270mPa·s，工艺性好；树脂浇铸体抗弯强度为110MPa，抗弯模量为3.30GPa。所得树脂的浇铸体试按照GB2574—89于恒定湿热箱中30天后弯曲模量保留率为92％；复合材料常用的E51树脂浇铸体按照同标准于恒定湿热箱中30天后弯曲模量保留率为73％。可见本专利技术制备的树脂具备更好的耐候性。实施例5由以下质量份数的原料制备本专利技术的一种高耐候性复合材料用环氧树脂：ERL-4221树脂：100本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高耐候性复合材料用环氧树脂，其特征在于按以下方法制备而来：将脂环族环氧树脂、异氰尿酸三缩水甘油酯于120～140℃温度下搅拌反应30～40min，过滤；所得滤液中加入甲基六氢苯酐，于20～30℃温度下搅拌混合均匀；加入多元醇和催化剂，于20～30℃温度下搅拌混合5‑10min，得到高耐候性环氧树脂；所用原料按质量份数计如下：脂环族环氧树脂：95‑105份；异氰尿酸三缩水甘油酯：50‑80份；甲基六氢苯酐：200‑230份；多元醇：1‑1.5份；催化剂：1‑1.5份。

【技术特征摘要】
1.一种高耐候性复合材料用环氧树脂，其特征在于按以下方法制备而来：
将脂环族环氧树脂、异氰尿酸三缩水甘油酯于120～140℃温度下搅拌反应30～40min，
过滤；所得滤液中加入甲基六氢苯酐，于20～30℃温度下搅拌混合均匀；加入多元醇和催化
剂，于20～30℃温度下搅拌混合5-10min，得到高耐候性环氧树脂；
所用原料按质量份数计如下：
脂环族环氧树脂：95-105份；
异氰尿酸三缩水甘油酯：50-8...

【专利技术属性】
技术研发人员：王钧，张广汉，段华军，杨小利，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42