一种环氧树脂复合物及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种环氧树脂复合物及其制备方法，所述环氧树脂复合物包括40～55重量份环氧树脂、10～25重量份核壳型纳米增韧粒子、25～33重量份固化剂和2～7重量份填料，且限定所述核壳型纳米增韧粒子的核心为聚异戊二烯；通过将上述以聚异戊二烯为核心的核壳型纳米增韧粒子添加到环氧树脂中，并限定其添加量，同时搭配添加特定份数的固化剂和填料，可以对环氧树脂进行有效增韧，使最终得到的环氧树脂复合物具有较高的耐冲击剥离强度。合物具有较高的耐冲击剥离强度。

【技术实现步骤摘要】
一种环氧树脂复合物及其制备方法


[0001]本专利技术属于环氧树脂
，具体涉及一种环氧树脂复合物及其制备方法。

技术介绍

[0002]环氧树脂是被公认为最广泛使用的热固性材料，因为其固有的机械和化学稳定性、耐热性、电绝缘和强大的粘合性能，通常应用于防腐涂料、粘合剂、半导体包装材料、电绝缘材料和高性能复合材料。环氧树脂一般是指含有2个及以上环氧基的聚合物，由于其独特的化学结构，在运输、建筑、电子、绝缘、航空航天和其他行业中发挥着关键作用。然而，作为一种传统的热固性树脂，环氧树脂在固化后表现出高度的交联特性，几乎没有塑性变形，同时，固化过程中体积收缩的减少产生了一定数量的内应力，导致其对裂纹引发和扩展的抵抗性较差，这无疑阻碍了其在高性能复合材料中的进一步应用。
[0003]目前，常用于环氧树脂增韧改性的方法主要为添加物增强法，常用的填充物主要有热塑性的聚合物和纳米填料。CN104231993A公开了一种新型改性无机纳米粒子增韧环氧树脂灌封胶及其制备方法，该专利技术提供的环氧树脂灌封胶由环氧树脂、固化剂及其促进剂、活性稀释剂、聚苯胺改性的无机纳米粒子组成。聚苯胺分子链上带有氨基基团，有利于提高无机纳米粒子与环氧树脂之间的界面结合性能，促进无机纳米粒子在环氧树脂中的分散，同时聚苯胺具有一定的阻燃性和好的导热系数，经过聚苯胺改性后的无机纳米粒子能够在增韧的同时提高其阻燃性和导热性能，实现材料多重性能的同步提高。该制备方法工艺简单，便于操作，所得的灌封材料低毒，流动性好，其固化物具有高的冲击强度、好的阻燃性能、低的线膨胀系数和高的导热性，对于灌封电子元器件非常适合。然而，无机纳米氧化物粒子与环氧树脂之间的不相容性较高，使得其在环氧树脂基体中容易发生团聚作用，进而降低了增韧作用。
[0004]因此，为解决上述技术问题，需要开发一种韧性显著提高的环氧树脂复合物。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种环氧树脂复合物及其制备方法，所述环氧树脂复合物包括特定份数的环氧树脂、核壳型纳米增韧粒子、固化剂和填料，所述核壳型纳米增韧粒子以聚异戊二烯为核，将上述具有特定结构的核壳型纳米增韧粒子添加到环氧树脂当中，同时搭配添加固化剂和填料，使制备得到的环氧树脂复合物具有优异的冲击剥离强度，韧性较高。
[0006]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]第一方面，本专利技术提供一种环氧树脂复合物，所述环氧树脂复合物按照重量份包括如下组分：
[0008][0009]所述核壳型纳米增韧粒子的核心为聚异戊二烯。
[0010]其中，所述环氧树脂可以为42重量份、44重量份、46重量份、48重量份、50重量份、52重量份或54重量份等。
[0011]所述核壳型纳米粒子可以为12重量份、14重量份、16重量份、18重量份、20重量份、22重量份或24重量份等。
[0012]所述固化剂可以为26重量份、27重量份、28重量份、29重量份、30重量份、31重量份或32重量份等。
[0013]所述填料可以为3重量份、4重量份、5重量份或6重量份等。
[0014]本专利技术提供的环氧树脂复合物包括特定份数的环氧树脂、核壳型纳米增韧粒子、固化剂和填料的组合，且限定了所述核壳型纳米增韧粒子的核心为聚异戊二烯；通过将上述以聚异戊二烯为核心的核壳型纳米增韧粒子添加到环氧树脂中，并限定其添加量，同时搭配添加特定份数的固化剂和填料，可以对环氧树脂进行有效增韧，使得到的环氧树脂复合物具有较高的耐冲击剥离强度，说明具有较高的韧性；
[0015]此外，本专利技术对核壳型纳米增韧粒子的添加份数做了特定的调整，一方面，如果核壳型纳米增韧粒子的添加量低于本专利技术限定的范围，则无法起到明显的增韧效果；另一方面，如果核壳型纳米增韧粒子的添加量高于本专利技术限定的范围，则会导致环氧树脂失去本身作为胶黏剂的作用，使最终得到的环氧树脂复合物脱粘的同时韧性也较差；因此，只有添加本专利技术限定用量范围内的以聚异戊二烯为核心的核壳型纳米增韧粒子才能对环氧树脂进行有效地增韧。
[0016]优选地，所述环氧树脂包括双酚A型环氧树脂和/或双酚F型环氧树脂。
[0017]优选地，所述固化剂包括聚醚胺D230、聚醚胺D400或聚醚胺D2000中的任意一种或至少两种的组合，进一步优选为聚醚胺D400。
[0018]优选地，所述填料包括白炭黑、硅藻土或膨润土中的任意一种或至少两种的组合。优选地，所述核壳型纳米增韧粒子的核心直径为30～150nm，例如40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm、100nm、110nm、120nm、130nm或140nm等。
[0019]优选地，所述核壳型纳米增韧粒子的壳层厚度为5～75nm，例如10nm、20nm、30nm、40nm、50nm、60nm或70nm等。
[0020]优选地，所述核壳型纳米增韧粒子的制备原料包括异戊二烯、壳层单体、交联剂、乳化剂、接枝剂、氧化剂、还原剂和盐溶液。
[0021]优选地，所述壳层单体包括丙烯酸酯类单体。
[0022]优选地，所述丙烯酸酯类单体包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丙酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯中的任意一种或至少两种的组合。
[0023]优选地，所述异戊二烯和壳层单体的质量比为1:(0.3～2)，例如1:0.5、1:0.7、1:0.9、1:1、1:1.1、1:1.3、1:1.5、1:1.7或1:1.9等。
[0024]优选地，所述接枝剂包括丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸或甲基丙烯酸丁酯中的任意一种或至少两种的组合。
[0025]优选地，以所述异戊二烯的质量为100％计，所述接枝剂的质量为0.5～2.5％，例如0.7％、0.9％、1.1％、1.3％、1.5％、1.7％、1.9％、2.1％或2.3％等。
[0026]优选地，所述交联剂包括乙二醇二甲基丙烯酸酯和/或二乙烯基苯。
[0027]优选地，所述交联剂包括壳层交联剂和核心交联剂。
[0028]优选地，以所述异戊二烯的质量为100％计，所述核心交联剂的质量为0.1～1％，例如0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％或0.9％等。
[0029]优选地，以所述壳层单体的质量为100％计，所述壳层交联剂的质量为0～1％，例如0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％或0.9％等。
[0030]优选地，所述乳化剂包括十二烷基硫酸钠。
[0031]优选地，乳化剂的浓度为3～5倍的十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度，即0.024～0.040mol/L。
[0032]优选地，以所述异戊二烯的质量为100％计，所述乳化剂的质量为2～5％，例如2.5％、3％、3.5％、4％或4.5％等。
[0033]优选地，所述氧化剂包括过氧化氢异丙苯。
[0034]优选地，所述还原剂包括七水合硫酸亚铁、乙二胺四乙酸二钠和甲醛合次本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环氧树脂复合物，其特征在于，所述环氧树脂复合物按照重量份包括如下组分：所述核壳型纳米增韧粒子的核心为聚异戊二烯。2.根据权利要求1所述的环氧树脂复合物，其特征在于，所述环氧树脂包括双酚A型环氧树脂和/或双酚F型环氧树脂；优选地，所述固化剂包括聚醚胺D230、聚醚胺D400或聚醚胺D2000中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述填料包括白炭黑、硅藻土或膨润土中的任意一种或至少两种的组合。3.根据权利要求1或2所述的环氧树脂复合物，其特征在于，所述核壳型纳米增韧粒子的核心直径为30～150nm；优选地，所述核壳型纳米增韧粒子的壳层厚度为5～75nm。4.根据权利要求1～3任一项所述的环氧树脂复合物，其特征在于，所述核壳型纳米增韧粒子的制备原料包括异戊二烯、壳层单体、交联剂、乳化剂、接枝剂、氧化剂、还原剂和盐溶液；优选地，所述壳层单体包括丙烯酸酯类单体；优选地，所述丙烯酸酯类单体包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丙酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述异戊二烯和壳层单体的质量比为1:(0.3～2)；优选地，所述接枝剂包括丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸或甲基丙烯酸丁酯中的任意一种或至少两种的组合；优选地，以所述异戊二烯的质量为100％计，所述接枝剂的质量为0.5～2.5％；优选地，所述交联剂包括乙二醇二甲基丙烯酸酯和/或二乙烯基苯；优选地，所述交联剂包括壳层交联剂和核心交联剂；优选地，以所述异戊二烯的质量为100％计，所述核心交联剂的质量为0.1～1％；优选地，以所述壳层单体的质量为100％计，所述壳层交联剂的质量为0～1％；优选地，所述乳化剂包括十二烷基硫酸钠；优选地，以所述异戊二烯的质量为100％计，所述乳化剂的质量为2～5％；优选地，所述氧化剂包括过氧化氢异丙苯；优选地，所述还原剂包括七水合硫酸亚铁、乙二胺四乙酸二钠和甲醛合次硫酸氢钠的组合；优选地，所述盐溶液包括氯化钙溶液、硫酸镁溶液或硫酸铝溶液中的任意一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄飞鹤，李光锋，张晓宇，邢浩，陶小乐，何丹薇，陈杨，
申请(专利权)人：杭州之江新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：