【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种环氧树脂组合物、胶膜及轻质封严材料，属于复合材料。
技术介绍
1、航空发动机作为飞机的心脏，大推力、高效率和低油耗是其总体发展目标。为了提高发动机效率，应当尽量减少发动机转子与静子之间的运转间隙。封严材料在航空发动机中广泛应用，其涂覆于与转子碰磨的静子部件上，通过封严材料的主动牺牲磨耗实现转/静子最小间隙控制，减少气流的径向损失，能够有效提高发动机效率、延长寿命和降低油耗。目前、不同耐温等级的可磨耗封严材料在航空发动机的风扇机匣、压气机、燃烧区段、涡轮区段等各部位表面大量应用。理想的封严材料应既有足够的强度抵抗外部颗粒及气流的冲蚀，又可被刮削，在叶片与材料发生摩擦接触时，封严材料被刮削而叶片尖端不磨损，涂层不脱落。因此，可磨耗封严材料除了首先满足封严部位的耐温需求外，其次还要具备良好的可磨耗性、抗冲蚀性、粘接强度和化学稳定性等特点。此外，随着高涵道比发动机直径增大及减重要求提升，对可磨耗封严材料的低密度和大尺寸成型的工艺性要求也愈发严苛。
2、风扇机匣属于航空发动机的低温部段，已有大量文献公开了风扇机匣部位主要采用环氧树脂等有机聚合物封严材料。中国专利申请(公开号cn00104433.8，申请号202010000313.2)公开了滑石粉填充的环氧树脂类可磨耗封严涂层材料，具有较好的耐磨自润滑性和动密封效果；但由于滑石粉填料密度大导致涂层存在密度较大的缺点。中国专利申请(申请号201410592023.6)公开了一种空心玻璃微珠填充的硅橡胶可磨耗材料，具有低密度以及较好的可磨耗性，但该涂层材料需要完成
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种单组分环氧树脂组合物，该环氧组合物可以加工成胶膜，不仅固化物具有密度低、力学强度高、可磨耗性优异的突出优点；而且成型工艺简便，利于大尺寸加工，适合用于高涵道比航空发动机风扇机匣部位的封严材料。
2、本专利技术所提供的环氧树脂组合物由下述组分制成：
3、组分a：至少一种环氧树脂；
4、组分b：至少一种酚类化合物；
5、组分c：至少一种潜伏性固化剂；
6、组分d：至少一种中空微球膨胀剂；
7、组分e：至少一种短切纤维；
8、组分f：至少一种填料。
9、上述的环氧树脂组合物中，所述环氧树脂是组合物的主组分，其种类未做特殊限定，可为缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油胺类缩水甘油醚类环氧树脂和缩水甘油酯类环氧树脂中的至少一种；。
10、进一步优选地，所述环氧树脂为双酚a型环氧树脂、双酚f型环氧树脂、氢化双酚a环氧树脂、酚醛环氧树脂、邻甲酚醛环氧树脂、4,4’-二氨基二苯甲烷四环氧丙基环氧树脂、四溴双酚a环氧树脂、三环氧丙基异氰尿酸酯环氧树脂、4,5-环氧己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油酯环氧树脂和含磷环氧树脂中的一种或几种的组合。
11、上述的环氧树脂组合物中，所述酚类化合物在环氧树脂固化过程中酚羟基能够与环氧基发生醚化反应进行扩链，提高交联点间链节分子量，在不降低环氧树脂玻璃化转变温度和热稳定性的同时提升树脂固化物的韧性和力学强度；
12、所述酚类化合物含有至少两个酚羟基，选自下述双酚a、四溴双酚a、双酚f、双酚s、联苯二酚、双酚芴、萘二酚、间苯二酚、邻苯二酚、对苯二酚、三酚基甲烷、酚羟基封端聚氨酯和它们的衍生物中的至少一种。
13、上述的环氧树脂组合物中，所述潜伏性固化剂能够与环氧树脂混合制备单组分树脂组合物，制备的组合物在低温或室温具有较长贮存期，经加热后能够发生固化反应形成交联产物，选自下述至少一种：
14、双氰胺及其衍生物、有机酸酰肼、酚醛树脂类、取代脲类、三氟化硼-胺络合物、二氨基马来腈及其衍生物、固体芳香胺及芳香胺盐络合物、取代咪唑及咪唑盐络合物和微胶囊化固化剂；
15、从固化工艺性及固化物的耐热性和力学性能考虑，进一步优选地，所述潜伏性固化剂为双氰胺、二氨基二苯砜、三氟化硼苄胺络合物和1-氰乙基取代咪唑等潜伏性促进剂中的一种或几种的组合。
16、上述的环氧树脂组合物中，所述中空微球膨胀剂为可热膨胀的中空微球发泡剂，所述中空微球膨胀剂是具有内部空腔结构的聚合物粒子，在树脂固化过程中受热产生体积膨胀从而降低固化产物的密度；
17、所述中空微球膨胀剂的壳层为聚苯乙烯、丙烯酸酯聚合物和/或丙烯腈-(甲基)丙烯酸酯共聚物等热塑性聚合物，内部空腔中填充物质为受热后可通过化学分解释放气体的化学发泡剂，例如偶氮化合物、磺酰肼化合物、亚硝基化合物、碳酸氢钠等，或受热后发生物理膨胀的低沸点液体或压缩气体等；
18、所述低沸点液体可为乙烷、丙烷、丙烯、丁烯、新戊烷、己烷、庚烷等；
19、所述压缩气体可为空气、氮气、二氧化碳、甲烷、四氟甲烷等；
20、所述中空微球膨胀剂的粒径为5～50μm；
21、从固化物的力学性能和化学稳定性考虑，进一步优选地，所述中空微球膨胀剂的空腔填充物质为物理发泡型的中空微球膨胀剂，微球粒径在10～40μm之间。
22、上述的环氧树脂组合物中，所述短切纤维起到提高树脂固化产物力学性能的作用，对其种类未作特殊限定，可为碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维、聚芳酯纤维、聚醚醚酮纤维、聚酰亚胺纤维和聚对苯撑苯并二噁唑纤维中至少一种；
23、从封严材料的密度和可磨耗性考虑，进一步优选地，所述短切纤维可为芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维、聚芳酯纤维、聚醚醚酮纤维、聚酰亚胺纤维和聚对苯撑苯并二噁唑纤维等有机纤维的任一种或几种的组合；
24、所述短切纤维的长度在0.5～15mm之间：所述短切纤维长度低于0.5mm时，无法对树脂固化物起到足够的增强作用；所述短切纤维长度高于15mm时，一方面会影响树脂组合物发泡效果，另一方面会对固化物性能带来不利的各向异性效果。
25、上述的环氧树脂组合物中，所述填料可根据封严材料的性能和功能要求进行选择，可以是氢氧化铝、硼酸锌等阻燃填料，炭黑、氧化铁等着色填料，聚四氟乙烯、二硫化钼等耐磨填料，或空心玻璃微球、酚醛空心微球等轻质填料中的一种或几种的组合。
26、本专利技术环氧树脂组合物还包括组分g，所述组分g为至少一种橡胶弹性体或热塑性树脂类增韧剂，起到进一步提高树脂固化物韧性和冲击损伤容限、以及本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种环氧树脂组合物，由下述组分制成：
2.根据权利要求1所述的环氧树脂组合物，其特征在于：所述环氧树脂为缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油胺类缩水甘油醚类环氧树脂和缩水甘油酯类环氧树脂中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的环氧树脂组合物，其特征在于：所述酚类化合物含有至少两个酚羟基，选自下述双酚A、四溴双酚A、双酚F、双酚S、联苯二酚、双酚芴、萘二酚、间苯二酚、邻苯二酚、对苯二酚、三酚基甲烷、酚羟基封端聚氨酯和它们的衍生物中的至少一种。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的环氧树脂组合物，其特征在于：所述潜伏性固化剂选自下述至少一种：
5.根据权利要求1-4中任一项所述的环氧树脂组合物，其特征在于：所述中空微球膨胀剂为可热膨胀的中空微球发泡剂；
6.根据权利要求1-5中任一项所述的环氧树脂组合物，其特征在于：所述短切纤维为碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维、聚芳酯纤维、聚醚醚酮纤维、聚酰亚胺纤维和聚对苯撑苯并二噁唑纤维中至少一种；
7.根据权利要求1-6中任一项所述的环氧树脂组合物，其特征
8.根据权利要求1-7中任一项所述的环氧树脂组合物，其特征在于：所述环氧树脂组合物中各组分的质量比为：
9.一种树脂胶膜，其由权利要求1～8中任一项所述环氧树脂组合物制成。
10.一种轻质封严材料，由权利要求1～8中任一项所述环氧树脂组合物或权利要求9所述树脂胶膜模压成型得到。
...【技术特征摘要】
1.一种环氧树脂组合物，由下述组分制成：
2.根据权利要求1所述的环氧树脂组合物，其特征在于：所述环氧树脂为缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油胺类缩水甘油醚类环氧树脂和缩水甘油酯类环氧树脂中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的环氧树脂组合物，其特征在于：所述酚类化合物含有至少两个酚羟基，选自下述双酚a、四溴双酚a、双酚f、双酚s、联苯二酚、双酚芴、萘二酚、间苯二酚、邻苯二酚、对苯二酚、三酚基甲烷、酚羟基封端聚氨酯和它们的衍生物中的至少一种。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的环氧树脂组合物，其特征在于：所述潜伏性固化剂选自下述至少一种：
5.根据权利要求1-4中任一项所述的环氧树脂组合物，其特征在于：所述中空微球膨胀剂为可热膨胀的中空微...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨欣，黄伟，孙建波，左小彪，耿东兵，祁志强，赵晓娟，于然，张瑛，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：
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