环氧树脂与吸波材料的制作方法技术

本发明专利技术公开了一种环氧树脂材料的制作方法和一种吸波材料的制作方法，环氧树脂材料的制作方法包括对纳米二氧化硅进行表面处理，并且将环氧树脂与固化剂进行混合以形成树脂液；将经过表面处理后的纳米二氧化硅加入树脂液并搅拌、得到混合液；向混合液中加入聚有机硅氧烷，搅拌均匀并在催化剂催化及搅拌的情况下进行反应，得到反应物；将反应物填入经过预处理的模具中固化。通过上述方式，本发明专利技术能够通过利用纳米二氧化硅和聚有机硅氧烷将环氧树脂改性，并用模具制得环氧树脂材料，实现了同时保证机械性能好、高温性能好、相容性好和内应力小的环氧树脂材料的制备，为吸波材料的制备提供了基体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及材料领域，特别是涉及环氧树脂材料与吸波材料的制作方法。
技术介绍
环氧树脂对各种纤维具有优异的浸润性和粘接性，其固化物具有较好的力学性能、耐酸性、耐碱性和耐多种化学药品性等，故已成为吸波材料热固性树脂基体中最重要的基体材料。但环氧树脂仍有其不足之处，如固化后内应力大、质脆、耐疲劳性、耐热性、耐冲击性、耐开裂性和耐湿热性较差等，这些在很大程度上限制了其在吸波材料
的应用。近年来，吸波材料的高性能化要求环氧树脂材料具有更好的性能，如韧性好，内应力低，耐热性、耐水性、耐化学药品性优良等。因此，为了改进上述性能，有必要对环氧树脂进行改性。现有技术采用橡胶例如聚硫橡胶、端羟基丁酯橡胶等对环氧树脂改性，但这种方法会使得树脂的机械性能和高温性能损失很大；采用有机硅树脂改性虽然既能提高介电性能，又能提高韧性和耐高温性，降低内应力，但是有机硅树脂与环氧树脂相容性差；采用在环氧树脂中加入刚性粒子的方法既能降低材料成本，控制材料的热膨胀与收缩，又能提高材料的拉伸弹性模量，但是会使环氧树脂复合体系内应力增大。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供，能够解决现有技术的环氧树脂材料不能同时保证机械性能好、高温性能好、相容性好和内应力小的问 题。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是:提供一种环氧树脂材料的制作方法，该方法包括对纳米二氧化硅进行表面处理，并且将环氧树脂与固化剂进行混合以形成树脂液；将经过表面处理后的纳米二氧化硅加入树脂液并搅拌、得到混合液；向混合液中加入聚有机硅氧烷，搅拌均匀并在催化剂催化及搅拌的情况下进行反应，得到反应物；将反应物填入经过预处理的模具中固化。其中，将反应物填入经过预处理的模具中固化的步骤具体为:将反应物填入经过预处理的并预铺设有玻璃纤维的模具中固化。其中，对纳米二氧化硅进行表面处理的步骤包括:用2 5倍硅烷偶联剂的质量的石油醚稀释硅烷偶联剂得到第一混合物，调节第一混合物的PH值为7 9 ;将第一混合物充分分散20分钟 40分钟后，加入粒径小于20纳米的纳米二氧化硅而得到第二混合物，将第二混合物充分搅拌；将充分搅拌的第二混合物的温度升至100°C 120°C后，将第二混合物分散20分钟 40分钟，最后将产物烘干。其中，将环氧树脂与固化剂进行混合以形成树脂液的步骤包括:将环氧树脂与固化剂进行质量比4:1 6:1的混合，然后加热到40°C 60°C并搅拌直到形成透明稳定的树脂液。其中，将表面处理后的纳米二氧化硅加入树脂液并搅拌、得到混合液的步骤包括:将质量为环氧树脂质量的1% 5%的纳米二氧化硅加入到树脂液中，并搅拌30分钟 50分钟，得到混合液。其中，向混合液中加入聚有机硅氧烷，搅拌均匀并在催化剂催化及搅拌的情况下进行反应，得到反应物的步骤包括:向混合液中加入羟基封端的聚甲基苯基硅氧烷，再搅拌40分钟 80分钟，然后在70°C 90°C及二月桂酸二丁基锡催化作用下，用以2000转/每分 4000转/每分搅拌并反应5小时 7小时。其中，轻基封端的聚甲基苯基娃氧烧的质量为环氧树脂的质量的10% 50%。其中，将反应物加入经过预处理的模具中固化的步骤包括:将反应物浇铸到经过预处理的模具中并在90°C 110°C条件下固化23小时 25小时。其中，预处理的步骤包括将模具清洗干净，然后在模具内侧均匀地涂上一层甲基硅油，再将模具在200°C 240°C下恒温I小时 3小时，待模具冷却后在模具内侧均匀地涂上一层脱模剂，并在70°C 90°C下加热备用。为解决上述技术问题，本专利技术采用的另一个技术方案是:提供一种吸波材料的制作方法，该方法包括:对纳米二氧化硅进行表面处理，并且将环氧树脂与固化剂进行混合以形成树脂液；将经过表面处理后的纳米二氧化硅加入树脂液并搅拌，得到混合液；向混合液中加入聚有机硅氧烷，搅拌均匀并在催化剂催化及搅拌的情况下进行反应，得到反应物；将反应物填入经过预处理的模具中固化而得到吸波材料的基体；在基体上形成电磁波的吸收剂。本专利技术的有益效果是:区别于现有技术的情况，本专利技术通过利用纳米二氧化硅将环氧树脂改性，并用模具制得环氧树脂材料，实现了同时保证机械性能好、高温性能好、相容性好和内应力小的环氧树脂材料的制备，为吸波材料的制备提供了基体，同时也为吸波材料的发展奠定了基础。附图说明图1是本专利技术第一实施例的环氧树脂材料的制作方法流程图；图2是本专利技术第二实施例的吸波材料的制作方法流程图。具体实施例方式本专利技术采用纳米二氧化硅与聚有机硅氧烷结合的方法对环氧树脂改性。其中，纳米粒子具有极高的比表而积，表而原子具有极高的不饱和性，因此纳米粒子的表面活性非常大。环氧树脂与纳米粒子可以在结合界面上形成远大于范德华力的作用力，因此有较好的相容性。进一步，本专利技术通过将纳米二氧化硅与聚有机硅氧烷相结合的方法改性环氧树月旨，既可以解决聚有机硅烷与环氧树脂的相容性问题，又可以提高环氧树脂的介电性，降低内应力等。下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细说明。 请参阅图1，图1是本专利技术第一实施例的环氧树脂材料的制作方法流程图。如图1所示，环氧树脂材料的制作方法包括:步骤101，对纳米二氧化硅进行表面处理，并且将环氧树脂与固化剂进行混合以形成树脂液；其中，对纳米二氧化硅进行表面处理的步骤包括:用2 5倍硅烷偶联剂的质量的石油醚稀释硅烷偶联剂得到第一混合物，调节第一混合物的PH值为7 9 ;将第一混合物充分分散20分钟 40分钟后，加入粒径小于20纳米的纳米二氧化硅而得到第二混合物，将第二混合物充分搅拌；将充分搅拌的第二混合物的温度升至100°C 120°C，将第二混合物分散20分钟 40分钟，最后将产物烘干。优选地，本专利技术石油醚的质量为4倍于硅烷偶联剂的质量，第一混合物的pH值为8，第一混合物的分散时间为30分钟，纳米二氧化硅的粒径为15纳米，第二混合物的加热温度为100°C，分散时间为30分钟。在其他实施例中，这些数值可以根据具体需求进行变化，例如石油醚的质量为3或3.5倍，pH值为7.5或8.5，第一混合物的分散时间为25分钟或35分钟，纳米二氧化硅的粒径为16纳米或17纳米，第二混合物的加热温度为105°C或115°C，分散时间为25分钟或35分钟。第一混合物的分散采用的是高速乳化剪切机，根据实际操作中待分散的质量不同可采用不同的装置，在此不赘述。硅烷偶联剂的型号是KH-550，选用石油醚对硅烷偶联剂进行稀释，将第一混合物调节PH值为7 9的目的是为了硅烷偶联剂能更好地稀释。在其他实施例中，可以使用其他有机溶剂来稀释，只需要相应的更改调节的PH值即可，例如:用乙醇对硅烷偶联剂进行稀释，并将PH值调节到4 5。本步骤的目的是使纳米二氧化硅表面形成分子膜，从而实现纳米二氧化硅从亲水性到憎水性的转变。其中，将环氧树脂与固化剂进行混合以形成树脂液的步骤包括:将质量比为:(4 6): I的环氧树脂与固化剂进行混合，然后加热至40°C 60°C并搅拌直到形成透明稳定的树脂液。`优选地，环氧树脂的型号是E-51，固化剂的型号是T-31，两者的混合质量比为5比1，在其他实施例中，混合质量比可以是其他的质量比例如:5.5比I或4.5比I等，环氧树脂和固化剂的型号也可以根据需要改变，相应的他们的混合质量比也可以做本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环氧树脂材料的制作方法，其特征在于，包括：对纳米二氧化硅进行表面处理，并且将环氧树脂与固化剂进行混合以形成树脂液；将经过所述表面处理后的纳米二氧化硅加入树脂液并搅拌、得到混合液；向所述混合液中加入聚有机硅氧烷，搅拌均匀并在催化剂催化及搅拌的情况下进行反应，得到反应物；将所述反应物填入经过预处理的模具中固化。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘若鹏，赵治亚，缪锡根，付珍，
申请(专利权)人：深圳光启创新技术有限公司，
类型：发明
国别省市：