一种中温固化-高温使用新型环氧结构胶膜及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种中温固化

【技术实现步骤摘要】
一种中温固化
‑
高温使用新型环氧结构胶膜及其制备方法


[0001]本专利技术属于复合材料承力结构件成型材料
，特别涉及一种中温固化
‑
高温使用新型环氧结构胶膜及其制备方法，该结构胶膜多用于大尺寸
、
高强度
、
轻质化复合材料承力板等承力结构件的成型
。

技术介绍

[0002]大型复合材料夹层结构件存在金属件与复合材料膨胀系数不一致导致的应力变形及脱粘开裂的问题，通过降低胶膜树脂体系的固化温度，同时达到要求的玻璃化转变温度和粘接性能，是降低金属件与复合材料固化膨胀量差距的有效途径之一
。
一般的中温固化胶膜的高温力学性能很难满足复合材料夹层结构的应用需求，迫切需要开展中温
(120
±
5℃)
固化
‑
高温
(130
～
150℃)
使用结构胶膜研究
。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种可中温固化
‑
高温使用的环氧结构胶膜及其制备方法，实现大型高承载复合材料夹层结构高质量粘接，支撑我国大型运载火箭的进一步结构减重，满足结构超轻质
、
高承载
、
大刚度复合材料夹层结构的使用需求
。
该胶膜不仅具有成型工艺性能好的特点，如树脂熔融粘度小
、
固化温度低等，而且固化物具有优异的耐高温性能和力学性能，通过
GB/T40396
‑
2021、HB5164
‑
81、GJB130.8
‑
86
标准测试得到，胶膜固化物的玻璃化转变温度
≥150℃
，拉伸剪切强度
(
室温
)
：
≥30MPa
，拉伸剪切强度
(130℃)
：
≥10MPa
，
90
°
板
‑
芯剥离强度
(
室温
)
：
≥40N/cm。。
[0004]本专利技术提供的技术方案如下：
[0005]第一方面，一种中温固化
‑
高温使用新型环氧结构胶膜，包括如下质量份的组分：环氧树脂单体
A
：
70
‑
80
份；
[0006]环氧树脂单体
B
：
20
‑
30
份；
[0007]增韧剂：
10
‑
30
份；
[0008]固化剂：5‑
10
份；
[0009]其中，所述环氧树脂单体
A
为具有高反应活性及高耐温性的环氧树脂；
[0010]所述环氧树脂单体
B
为间位高韧性的多官能度环氧树脂；
[0011]所述环氧树脂单体
A
和环氧树脂单体
B
之和为
100
质量份
。
[0012]第二方面，一种中温固化
‑
高温使用新型环氧结构胶膜的制备方法，包括如下步骤：
[0013](1)
将环氧树脂单体
A
和环氧树脂单体
B
混合，并预热搅拌，得到体系
A
；
[0014](2)
向体系
A
中加入增韧剂，加热溶解，使环氧树脂单体预聚合，得到体系
B
；
[0015](3)
将体系
B
降温后，加入固化剂和催化剂，搅拌至均匀状态，冷却至室温，得到环氧结构胶膜
。
[0016]根据本专利技术提供的一种中温固化
‑
高温使用新型环氧结构胶膜及其制备方法，具
有以下有益效果：
[0017](1)
本专利技术提供的一种中温固化
‑
高温使用新型环氧结构胶膜及其制备方法，通过组分与用量选择，特别是高反应活性
、
耐高温环氧树脂
A
组分的选用，实现了新型环氧结构胶膜中低温
(≤120℃)/2h
固化，同时具有较高的玻璃化转变温度
≥135℃
；
[0018](2)
本专利技术提供的一种中温固化
‑
高温使用新型环氧结构胶膜及其制备方法，通过组分与用量选择，特别是高韧性环氧树脂单体
B
组分及增韧剂体系的选用，使得环氧结构胶膜具备优异的粘接力学性能：拉伸剪切强度
(
室温
)
：
≥30MPa
，拉伸剪切强度
(130℃)
：
≥10MPa
，
90
°
板
‑
芯剥离强度
(
室温
)
：
≥40N/cm。
附图说明
[0019]图1为实施例1中环氧胶膜的
DSC
放热曲线；
[0020]图2为实施例1中环氧胶膜的玻璃化转变温度图；
[0021]图3为实施例1中环氧胶膜在拉剪试样和蜂窝夹层结构试样中应用的图片
。
具体实施方式
[0022]下面通过对本专利技术进行详细说明，本专利技术的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚
、
明确
。
[0023]在这里专用的词“示例性”意为“用作例子
、
实施例或说明性”。
这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例
。
尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图
。
[0024]根据本专利技术的第一方面，提供了一种中温固化
‑
高温使用新型环氧结构胶膜，包括如下质量份的组分：
[0025]环氧树脂单体
A
：
70
‑
80
份；
[0026]环氧树脂单体
B
：
20
‑
30
份；
[0027]增韧剂：
10
‑
30
份；
[0028]固化剂：5‑
10
份；
[0029]其中，环氧树脂单体
A
和环氧树脂单体
B
之和为
100
质量份
。
[0030]在一种优选的实施方式中，所述环氧树脂单体
A
为具有高反应活性及高耐温性的环氧树脂，选自
4,5
环氧环己烷
‑
1,2
‑
二甲酸二缩水甘油酯
、P<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种中温固化
‑
高温使用新型环氧结构胶膜，其特征在于，包括如下质量份的组分：环氧树脂单体
A
：
70
‑
80
份；环氧树脂单体
B
：
20
‑
30
份；增韧剂：
10
‑
30
份；固化剂：5‑
10
份；其中，所述环氧树脂单体
A
选自
4,5
环氧环己烷
‑
1,2
‑
二甲酸二缩水甘油酯
、P
‑
(2,3
‑
环氧丙氧基
)
‑
N,N
‑
二
(2,3
‑
环氧丙基
)
苯胺
、
双酚
A
二缩水甘油醚中的至少一种；所述环氧树脂单体
B
选自三缩水甘油基间氨基苯酚
、1,3
‑
双
(N,N
‑
二缩水甘油氨甲基
)
环己烷
、N,N,N
’
,N
’‑
四环氧丙基
‑
4,4
’‑
二氨基二苯甲烷中的至少一种；所述环氧树脂单体
A
和环氧树脂单体
B
之和为
100
质量份
。2.
根据权利要求1所述的中温固化
‑
高温使用新型环氧结构胶膜，其特征在于，所述增韧剂包括热塑性树脂
、
橡胶弹性体和无机纳米粒子
。3.
根据权利要求2所述的中温固化
‑
高温使用新型环氧结构胶膜，其特征在于，所述热塑性树脂
、
橡胶弹性体和无机纳米粒子的质量比为
100
：
(50
‑
90)
：
(20
‑
50)。4.
根据权利要求2所述的中温固化
‑
高温使用新型环氧结构胶膜，其特征在于，所述热塑性树脂的玻璃化转变温度满足
T
g
≥150℃
，选自聚醚
、
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文卿，南巡，尹亮，左小彪，李桂洋，
申请(专利权)人：航天材料及工艺研究所，
类型：发明
国别省市：