【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物质复合材料，尤其涉及光固化空心玻璃微珠增强生物基树脂复合材料及制备方法。
技术介绍
1、光固化树脂是一种在特定光源照射下能够快速固化的高分子材料，具有固化速度快、生产效率高、可涂装各种基材等特点，广泛应用于涂料、胶黏剂、3d打印油墨等领域。然而，现有的光固化树脂存在着以下弊端：
2、1.传统光固化树脂主要是丙烯酸酯体系，商用光固化树脂的原料多为不可再生的化石资源，且存在挥发性有机物释放的问题。
3、2.一般的环氧大豆油丙烯酸酯分子结构含有三个柔性长分子链，分子量大、粘度高，且固化后的树脂刚性不足，物理力学性能难以满足使用要求。
4、3.纯树脂材料的强度往往有限，存在着强度较低、刚度不足、抗冲击性差等问题，而且纯树脂材料密度较大、热性能不佳。
技术实现思路
1、本专利技术是为了解决上述现有技术中存在的问题，因此提出了光固化空心玻璃微珠增强生物基树脂复合材料及制备方法。
2、为实现上述专利技术目的，采用了如下技术方案：
3、光固化空心玻璃微珠增强生物基树脂复合材料及制备方法，包括生物基树脂的制备以及空心玻璃微珠增强生物基树脂复合材料的制备，所述生物基树脂的制备步骤包括：
4、s1：将一定量的环氧大豆油丙烯酸酯aeso和丙烯酸异冰片酯iboa混合在三口烧瓶中，再加入光引发剂，在室温下持续搅拌，得到均匀混合的生物基树脂；
5、s2：将混合均匀的生物基树脂倒入模具，并且在室温下静置消泡后置于
6、所述空心玻璃微珠增强生物基树脂复合材料的制备步骤包括：
7、k1：将一定量的环氧大豆油丙烯酸酯aeso和丙烯酸异冰片酯iboa混合在三口烧瓶中，再加入光引发剂，在室温下持续搅拌，得到均匀混合的生物基树脂；
8、k2：将空心玻璃微珠hgm放入生物基树脂中，置于超声波水浴中，在水中机械搅拌；
9、k3：混合均匀后倒入模具中，并且在室温下静置消泡后置于紫外光下照射，照射成型后将复合材料取出。
10、优选的，原料组成按质量份数包括：环氧大豆油丙烯酸酯10~90份、丙烯酸异冰片酯10~90份、光引发剂2~3份以及空心玻璃微珠1~3份。
11、优选的，所述环氧大豆油丙烯酸酯是丙烯酸酯化后的植物油衍生物，在22~24℃下粘度为8000~20000 mpa·s，所述丙烯酸异冰片酯是一种蒎烯基丙烯酸酯功能单体，在25~27℃时的粘度为6~10 mpa‧s，含有刚性环状结构，将氧大豆油丙烯酸酯与丙烯酸异冰片酯混合之后，降低了生物基树脂的粘度，提高了强度和模量，从而改善加工性能和施工性能。
12、优选的，所述光引发剂是二苯基氧化磷tpo，所述光引发剂的用量为树脂总质量的1~5%。
13、优选的，所述空心玻璃微珠是一种中空的圆球状粉末，主要成分是硼硅酸盐，粒度为10~250μm，壁厚为1~2μm，空心玻璃微珠具有高强度、耐热性，能够进一步提高生物基树脂的强度和模量。
14、优选的，所述步骤s1和所述步骤k1中，在室温持续搅拌，所述室温为20~30℃，搅拌时间为25~35min，所述环氧大豆油丙烯酸酯和所属丙烯酸异冰片酯的质量比为9:1 ~ 1:9。
15、优选的，所述步骤k2中超声波水浴的超声波功率为20~200w，水浴温度为30~90℃，搅拌时间为25~35min，在这样的条件下进行搅拌，可以使生物基树脂和空心玻璃微珠更好的混合。
16、优选的，所述步骤s2和所述步骤k3中，所述模具是聚四氟乙烯模具，所述模具的形状包括哑铃型模具以及长条状模具，方便后续的性能和模量的测试。
17、优选的，所述步骤s2和所述步骤k3中生物基树脂内的气泡消失后置于紫外光下照射，紫外光的波长为400~430nm，照射时间为3~6min，紫外光照射能够促进树脂的光固化。
18、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：该专利技术采用环氧大豆油丙烯酸酯作为生物基原料，这是一种已实现商业化的植物油衍生物，来源于可再生的大豆油资源，从而解决了传统光固化树脂原料多为不可再生化石资源的问题，且光固化过程相对温和，减少了高温固化过程中可能产生的挥发性物质；本专利技术将丙烯酸异冰片酯与环氧大豆油丙烯酸酯混合制备成生物基树脂，丙烯酸异冰片酯具有刚性环状结构且分子量小的特性，能够使生物基树脂的拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度以及弯曲模量得到提升；本专利技术加入空心玻璃微珠作为增强材料，空心玻璃微珠具有质量轻、强度高、流动性好、耐热好等性能，与未添加空心玻璃微珠的复合材料相比，添加空心玻璃微珠后制备得到的复合材料具有显著更高的拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度以及弯曲模量。
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1.光固化空心玻璃微珠增强生物基树脂复合材料及制备方法，其特征在于：所述生物基树脂的制备步骤包括：
2.如权利要求1所述的光固化空心玻璃微珠增强生物基树脂复合材料及制备方法，其特征在于：所述空心玻璃微珠增强生物基树脂复合材料的制备步骤包括：
3.如权利要求1所述的光固化空心玻璃微珠增强生物基树脂复合材料及制备方法，其特征在于：原料组成按质量份数包括：环氧大豆油丙烯酸酯10~90份、丙烯酸异冰片酯10~90份、光引发剂2~3份以及空心玻璃微珠1~3份。
4.如权利要求1所述的光固化空心玻璃微珠增强生物基树脂复合材料及制备方法，其特征在于：所述环氧大豆油丙烯酸酯是丙烯酸酯化后的植物油衍生物，在22~24℃下粘度为8000~20000 mPa·s，所述丙烯酸异冰片酯是一种蒎烯基丙烯酸酯功能单体，在25~27℃时的粘度为6~10 mPa‧s，含有刚性环状结构。
5.如权利要求1所述的光固化空心玻璃微珠增强生物基树脂复合材料及制备方法，其特征在于：所述光引发剂是二苯基氧化磷TPO，所述光引发剂的用量为树脂总质量的 1~5%。
6.
7.如权利要求1或2所述的光固化空心玻璃微珠增强生物基树脂复合材料及制备方法，其特征在于：所述步骤S1和所述步骤K1中，在室温持续搅拌，所述室温为20~30℃，搅拌时间为25~35min，所述环氧大豆油丙烯酸酯和所属丙烯酸异冰片酯的质量比为9:1 ~ 1:9。
8.如权利要求2所述的光固化空心玻璃微珠增强生物基树脂复合材料及制备方法，其特征在于：所述步骤K2中超声波水浴的超声波功率为20~200W，水浴温度为30~90℃，搅拌时间为25~35min。
9.如权利要求1或2所述的光固化空心玻璃微珠增强生物基树脂复合材料及制备方法，其特征在于：所述步骤S2和所述步骤K3中，所述模具的形状包括哑铃型模具以及长条状模具。
10.如权利要求1或2所述的光固化空心玻璃微珠增强生物基树脂复合材料及制备方法，其特征在于：所述步骤S2和所述步骤K3中生物基树脂内的气泡消失后置于紫外光下照射，紫外光的波长为400~430nm，照射时间为3~6min。
...【技术特征摘要】
1.光固化空心玻璃微珠增强生物基树脂复合材料及制备方法，其特征在于：所述生物基树脂的制备步骤包括：
2.如权利要求1所述的光固化空心玻璃微珠增强生物基树脂复合材料及制备方法，其特征在于：所述空心玻璃微珠增强生物基树脂复合材料的制备步骤包括：
3.如权利要求1所述的光固化空心玻璃微珠增强生物基树脂复合材料及制备方法，其特征在于：原料组成按质量份数包括：环氧大豆油丙烯酸酯10~90份、丙烯酸异冰片酯10~90份、光引发剂2~3份以及空心玻璃微珠1~3份。
4.如权利要求1所述的光固化空心玻璃微珠增强生物基树脂复合材料及制备方法，其特征在于：所述环氧大豆油丙烯酸酯是丙烯酸酯化后的植物油衍生物，在22~24℃下粘度为8000~20000 mpa·s，所述丙烯酸异冰片酯是一种蒎烯基丙烯酸酯功能单体，在25~27℃时的粘度为6~10 mpa‧s，含有刚性环状结构。
5.如权利要求1所述的光固化空心玻璃微珠增强生物基树脂复合材料及制备方法，其特征在于：所述光引发剂是二苯基氧化磷tpo，所述光引发剂的用量为树脂总质量的 1~5%。
6.如权利要求2所述的光固化空心玻璃微珠增强生...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘文地，邱仁辉，李倬航，陈义桢，
申请(专利权)人：维吉特新材料科技泰州有限公司，
类型：发明
国别省市：
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