一种热固性树脂超低密度层压材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种热固性树脂超低密度层压材料及其制备方法，热固性超低密度层压材料由增强材料浸渍混合胶液后经层压热固化制得，混合胶液包括空心玻璃微球、长链环氧、环氧树脂、固化剂、促进剂与溶剂，由于混合胶液中添加的长链环氧使得空心玻璃微球能够被大分子量的长链环氧所包覆，与树脂混合包裹后形成空间上稳定的网络结构，环氧树脂分子与分子之间长链环氧的贯穿糅合以利于保持空心玻璃微球在树脂中稳定悬浮，提高了空心玻璃微球在树脂中均匀分散的稳定性，从而使空心玻璃微球在胶液中能够混合均匀，大量的添加量能够使环氧树脂复合材料质量大幅减轻，同时兼具纤维增强材料的特性，从而使本发明专利技术的层压材料质量更轻的同时具有相当的强度。

Thermosetting resin super low density laminated material and preparation method thereof

The present invention provides a thermosetting resin with ultra low density laminated thermosetting material and its preparation method of ultra low density laminated material made of reinforced material impregnated with mixed glue after lamination heat cured, mixed glue including hollow glass microspheres, long chain epoxy, epoxy resin, curing agent, accelerant and solvent, due to the long chain of epoxy mixed glue in the hollow glass microspheres can be coated with long chain epoxy resin with high molecular weight, the formation of network structure on the space stability and resin mixed inclusions, between the epoxy resin molecules with long chains of molecules through epoxy blend in order to keep the stability of hollow glass microspheres suspended in the resin, improve the hollow glass microspheres in the resin dispersion stability, so that the hollow glass microspheres can be mixed evenly in the gum liquid, adding quantity can make epoxy resin composite The quality of the material is substantially reduced, while both the properties of the fiber reinforcement material are made so that the laminates of the present invention are lighter in quality and have considerable strength at the same time.

【技术实现步骤摘要】
一种热固性树脂超低密度层压材料及其制备方法
本专利技术涉及热固性树脂复合材料
，具体涉及一种热固性树脂超低密度层压材料及其制备方法。
技术介绍
热固性层压材料是由两层或多层浸有树脂的纤维或织物经叠合、热压结合成的整体。热固性层压材料可加工成各种绝缘结构件，广泛应用于电机、变压器、高低压电器、电工仪表、电子设备中和消费电子外壳及保护壳中。随着低碳生活、低碳经济、低碳社会的发展，材料轻量化尤其是复合材料轻量化成为当今社会炙手可热的研究拓展方向。消费电子轻量化的需求同样引领消费电子材料轻薄高强化发展，除降低材料厚度外(电子产品薄型化已发展多年，受限制于电子产品整体特性，材料薄型化的空间已遇到瓶颈)，降低材料的密度也是可行的有效途径，传统热固性层压高强度复合材料密度约1.6g/cm3，近几年炙手可热的轻质高强复合材料密度约1.0g/cm3，也有密度在1.0g/cm3的以下的材料但受制于整体强度不高，应用局限性大。开发密度1.0g/cm3以下强度又高的复合材料是当前急需要解决的难题。如专利号为201310230879.4，专利名称为：层压材料及其制备方法与空心玻璃微球的应用，公开了一种层压材料是采用热固性树脂添加玻璃微球浸渍无机纤维增强材料经热压而得，具体做法为：将环氧树脂、溶剂、固化剂、空心微球配成混合胶液；将增强材料置于所述混合胶液中浸渍，烘烤，再经冷却获得半固化片；将一片以上半固化片进行叠置，并在叠置后的半固化片两面各覆上一层离型膜，而得板材；将叠置好的板材两面分别叠合上不锈钢板，然后进行压制；将压制好的板材与不锈钢板拆解开，从而得到热固性树脂轻质高强层压材料。上述方法制备的层压材料的密度为1.1±0.2g/cm3，相对于传统材料1.6g/cm3还是偏轻许多，但是总体强度不高，抗弯强度约300MPa，比强度约0.3(抗弯强度和密度的比值)。为了适应消费电子产品外壳用材料轻薄化发展的需求，上述材料已不能满足更高要求的轻量化产品，因此目前的热固性树脂轻质高强层压材料不仅需要降低材料的重量，还需改善材料的强度。
技术实现思路
本专利技术解决的现有技术问题中：传统热固性层压高强度复合材料密度约1.6g/cm3，但密度在1.0g/cm3的以下的材料受制于整体强度不高，应用局限性大。本专利技术提供一种质量更轻即开发密度1.0g/cm3以下、强度又高的热固性树脂层压材料及其制备方法。为了达到上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：本专利技术提供一种热固性树脂超低密度层压材料，所述热固性树脂超低密度层压材料由增强材料浸渍混合胶液后经层压热固化制得，其中：混合胶液包括：作为优选：所述空心玻璃微球的粒径为20μm～80μm，密度为0.32g/cm3～0.50g/cm3。作为优选：所述长链环氧为分子量大于10000以上的长分子链树脂。作为优选：所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型酚醛树脂、双酚S型酚醛树脂、溴化环氧树脂、含磷环氧树脂和多官能环氧中的一种或多种。作为优选：所述固化剂为双氰胺、酸酐、酚醛、二氨基二苯砜和二氨基二苯胺中的一种或多种。作为优选：所述促进剂为二甲基咪唑、二乙基四甲基咪唑、二苯基咪唑和十一烷基咪唑中的一种或多种。本专利技术还提供基于一种热固性树脂超低密度层压材料的制备方法，包括以下步骤：步骤(1)：将大于80且小于等于150重量份的空心玻璃微球、大于零且小于等于40重量份的长链环氧、125重量份的环氧树脂、2.0～25重量份的固化剂、0.03～0.30重量份的促进剂与75～130重量份的溶剂混合，得到混合胶液；步骤(2)：将增强材料置于所述混合胶液中浸渍，然后进行烘烤，冷却后得到半固化片；步骤(3)：将一片以上的所述半固化片进行叠置，得到板材，将所述板材设置于两片不锈钢板之间进行压制；步骤(4)：将步骤(3)得到的板材与不锈钢板进行分离，得到层压材料。作为优选：所述步骤(1)具体为：将大于80且小于等于150重量份的空心玻璃微球、55～80重量份的第一溶剂、大于0且小于等于40重量份的长链环氧，搅拌后得到第一混合液，所述空心玻璃微球的粒径为20μm～80μm，密度为0.32g/cm3～0.5g/cm3，所述搅拌的速度为800转/min～1000转/min；将125重量份的环氧树脂、2.0～25重量份的固化剂、0.03～0.30重量份的促进剂与20～50.0重量份的第二溶剂混合，得到胶液；将所述胶液与所述第一混合液混合，搅拌后得到混合胶液，所述搅拌的速度为800～1500转/min。作为优选：步骤(2)中所述增强材料为型号1080电子级玻璃纤维布或者型号2116电子级玻璃纤维布。作为优选：在步骤(3)中将所述板材设置于不锈钢板之间，还包括：将所述板材与不锈钢接触的不锈钢板表面涂覆离型剂，或在所述板材与不锈钢板接触的板材的表面覆一层离型膜；步骤(3)中所述压制的过程具体为：将所述板材设置于两片不锈钢板之间，在100～210℃之间进行压制，压制单位面积压力为0MPa～4MPa；压制后于160℃～210℃进行保温，保温时间为10min～60min，所述保温阶段单位面积压力为1MPa～4MPa。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术提供了一种热固性超低密度层压材料，所述热固性超低密度层压材料由增强材料浸渍混合胶液后经层压热固化制得，所述混合胶液包括空心玻璃微球、长链环氧、环氧树脂、固化剂、促进剂与溶剂，由于混合胶液中添加的长链环氧使得空心玻璃微球能够被大分子量的长链环氧所包覆，与树脂混合包裹后形成空间上稳定的网络结构，环氧树脂分子与分子之间长链环氧的贯穿糅合以利于保持空心玻璃微球在树脂中稳定悬浮，提高了空心玻璃微球在树脂中均匀分散的稳定性，从而使空心玻璃微球在胶液中能够混合均匀，并且由于空心玻璃微球是一种空心球形结构，大量的添加量能够使环氧树脂复合材料质量大幅减轻，同时兼具纤维增强材料的特性，从而使本专利技术的层压材料质量更轻的同时具有相当的强度。具体实施方式为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术提供的热固性超低密度层压材料及其制备方法进行详细说明，本专利技术的保护范围不受以下实施例的限制。本专利技术采用的原料均为市售产品。实施例11)将粒径为20μm～80μm，密度为0.32～0.5g/cm3的空心玻璃微球81重量份、丙酮60重量份、长链环氧10重量份加入到高速分散机中高速搅拌，搅拌速度为800转/min，得到混合液；2)将125重量份的环氧树脂、13重量份的二氨基二苯砜、0.20重量份的二甲基咪唑与50.0重量份的二甲基甲酰胺混合，配制成胶液；3)将所述胶液加入到所述混合液中高速混合搅拌，搅拌速度为800转/min，配置成混合液；4)将1080电子级玻璃纤维布置于用泵打入胶盘中的混合液中浸渍，然后在160℃～220℃温度下进行烘烤，再经冷却获得半固化片，半固化片树脂流动性为15％～18％，含量为75wt％～77wt％；将八片半固化片进行叠置，并在叠置后的半固化片两面各覆上一层离型膜，而得板材；5)将叠置好的板材两面分别叠合上不锈钢板，然后送进叠合式压机，在100～200℃进行压制，压制后在170℃保温，保温时间40min，保温阶段单位面积压力为2Mpa；将压制好的板材与不锈钢板拆解开；6)将与钢板分离的板材裁边，得到超本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热固性树脂超低密度层压材料，其特征在于，所述热固性树脂超低密度层压材料由增强材料浸渍混合胶液后经层压热固化制得；其中：混合胶液包括：

【技术特征摘要】
1.一种热固性树脂超低密度层压材料，其特征在于，所述热固性树脂超低密度层压材料由增强材料浸渍混合胶液后经层压热固化制得；其中：混合胶液包括：2.根据权利要求1中所述的一种热固性树脂超低密度层压材料，其特征在于，所述空心玻璃微球的粒径为20μm～80μm，密度为0.32g/cm3～0.50g/cm3。3.根据权利要求1中所述的一种热固性树脂超低密度层压材料，其特征在于，所述长链环氧为分子量大于10000以上的长分子链树脂。4.根据权利要求1中所述的一种热固性树脂超低密度层压材料，其特征在于，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型酚醛树脂、双酚S型酚醛树脂、溴化环氧树脂、含磷环氧树脂和多官能环氧中的一种或多种。5.根据权利要求1中所述的一种热固性树脂超低密度层压材料，其特征在于，所述固化剂为双氰胺、酸酐、酚醛、二氨基二苯砜和二氨基二苯胺中的一种或多种。6.根据权利要求1中所述的一种热固性树脂超低密度层压材料，其特征在于，所述促进剂为二甲基咪唑、二乙基四甲基咪唑、二苯基咪唑和十一烷基咪唑中的一种或多种。7.基于权利要求1中一种热固性树脂超低密度层压材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤(1)：将大于80且小于等于150重量份的空心玻璃微球、大于零且小于等于40重量份的长链环氧、125重量份的环氧树脂、2.0～25重量份的固化剂、0.03～0.30重量份的促进剂与75～130重量份的溶剂混合，得到混合胶液；步骤(2)：将增强材料置于所述混合胶液中浸渍，然后进行烘烤，冷却后得到半固化片；步骤(3)：将一片以上的所述半固化片进行叠置，得到板材，将所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈华刚，徐欣，聂冬斌，王文泽，董辉，
申请(专利权)人：浙江华正新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33