一種樹脂組合物及其用圖
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種樹脂組合物及其用途,具體涉及一種樹脂組合物,包含該樹脂組 合物的樹脂基復合材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 隨著近代科學技術的發展,運載火箭、導彈和航天飛機等空間運載工具以及飛機、 汽車和船舶等交通工具都朝著可靠性好、壽命長和能耗低的方向發展。這些新的設計思想 對樹脂基復合材料的性能,特別是耐高溫性能提出了更高的要求。
[0003] 樹脂基復合材料一般由增強相和基體相組成,常用的增強相多為無機纖維,如玻 璃纖維、碳纖維等,它們本身具有較高的耐熱性和力學性能,基體相為有機高分子材料,如 環氧樹脂、不飽和聚酷樹脂等,大多數情況下耐熱性能不好,而且,樹脂除了需要具備耐高 溫性能外,還需要良好的力學性能、耐疲勞和耐沖擊性能等,單純的耐熱性好而其他綜合性 能不好的樹脂,其使用價值也不大,二氧化雙環戊二烯(⑶R-0122)是一種耐高溫的環氧樹 月旨,但其韌性較差,使它的應用受到了很大的限制。
[0004] 因此,若能協調好環氧樹脂固化體系韌性和耐高溫性之間的矛后,在保證它耐熱 性變化不大或提高的情況下增強其韌性,這對擴大其應用領域具有很大的實用意義。
【發明內容】
[0005] 針對已有技術的問題,本發明的目的之一在于提供一種樹脂組合物,其具有耐高 溫、韌性好、適用期長、熱膨脹系數小、與基體材料粘結力強且成本較低的優點,并且該樹脂 組合物的固化溫度低,固化速度適宜的優點。
[0006] 為了達到上述目的,本發明采用了如下技術方案:
[0007] -種樹脂組合物,其按重量份數主要包括:
[0008] 二氧化雙環戊二烯 100份 AG-80環氧樹脂 15~40份 飽和脂肪族多元胺 5~40份 芳香族多元胺 10~75份 固化促進劑 5~12份 填料 25~120份。
[0009] 本發明通過利用上述含量的二氧化雙環戊二烯與AG-80環氧樹脂的復配,使樹脂 組合物具有優異的耐高溫性能,通過上述含量的飽和脂肪族多元胺與芳香族多元胺復配, 顯著提高了其韌性,并添加了合適量的填料,顯著降低了其熱膨脹系數,并提高了其和基體 之間的界面結合力,得到的樹脂組合物具有優異的綜合性能。
[0010] 所述AG-80環氧樹脂的重量份數例如為17份、19份、21份、23份、25份、27份、29 份、31份、33份、35份、37份、38份或39份。
[0011] 所述飽和脂肪族多元胺的重量份數例如為7份、9份、11份、13份、15份、17份、19 份、21份、23份、25份、27份、29份、31份、33份、35份、37份、38份或39份。
[0012] 所述芳香族多元胺的重量份數例如為13份、16份、19份、22份、25份、29份、32份、 36份、40份、44份、48份、52份、56份、60份、63份、66份、69份、72份或74份。
[0013] 所述固化促進劑的重量份數例如為5. 3份、5. 6份、5. 9份、6. 2份、6. 5份、6. 8份、 7. 1 份、7. 4 份、7. 7 份、8 份、8. 3 份、8. 6 份、8. 9 份、9. 2 份、9. 5 份、9. 8 份、10. 1 份、10. 4 份、 10. 7 份、11 份、11. 3 份、11. 6 份或 11. 9 份。
[0014] 所述填料的重量份數例如為30份、35份、40份、45份、50份、55份、60份、65份、70 份、75份、80份、85份、90份、95份、100份、105份、110份或115份。
[0015] 優選地,所述樹脂組合物,其按重量份數主要包括:
[0016] 二氧化雙環戊二烯 100份 AG-80環氧樹脂 18-36份 飽和脂肪族多元胺 8~35份 芳香族多元胺 15~70份 固化促迸劑 5~12份 填料 30-110份。
[0017] 所述芳香族多元胺選自間苯二胺、4, 4' -二氨基二苯基甲烷、鄰苯二胺、4, 4'二氨 基二苯砜、二乙基甲苯二胺或二乙基苯二胺中的任意一種或者至少兩種的混合物。
[0018] 所述飽和脂肪族多元胺是乙二胺、二亞乙基三胺、三亞乙基四胺或四亞乙基五胺 中的任意一種或者至少兩種的混合物。
[0019] 本發明的目的之二在于提供一種樹脂基復合材料,該樹脂基復合材料是由上述的 樹脂組合物混合增強材料后制備得到。所述增強材料包括碳纖維布或玻璃纖維布,所述樹 脂基復合材料中樹脂基體的體積分數為30~40%,所述增強材料形成的增強體的體積分 數為60~70%。所述增強體可進一步優選為04無堿玻璃布。
[0020] 本發明的目的之三在于提供一種上述的樹脂基復合材料的制備方法,包括以下工 藝步驟:
[0021] (1)制備預浸料:先將所述樹脂組合物中的各組分加熱溶解,再減壓脫泡,然后加 入稀釋劑稀釋,得到預浸料;
[0022] (2)模壓成型:將所述預浸料均勻涂在增強材料上,合模,經保壓固化后脫模,制 得樹脂基復合材料。
[0023] 與現有技術相比,本發明具有如下有益效果:
[0024] 本發明的樹脂組合物,通過利用上述含量的二氧化雙環戊二烯與AG-80環氧樹脂 的復配,使樹脂組合物具有優異的耐高溫性能,通過上述含量的飽和脂肪族多元胺與芳香 族多元胺復配,顯著提高了其韌性,并添加了合適量的填料,顯著降低了其熱膨脹系數,并 提高了其和基體之間的界面結合力,得到的樹脂組合物具有優異的綜合性能。
[0025] 由本發明的樹脂組合物固化得到的樹脂澆鑄體,在保證耐高溫性能的同時,力學 性能顯著提高,拉伸強度達到75~85MPa,彎曲強度達到140~160MPa,玻璃化轉變溫度達 到275~287°C,斷裂伸長率為8. 5~10%。
[0026] 利用本發明的樹脂組合物制備的樹脂基復合材料的玻璃化轉變溫度高于280°C, 可在200°C工作條件下使用8年以上;此外本發明樹脂組合物可實現樹脂基復合材料的模 壓成型,模壓制品的表觀質量優良,力學性能和耐熱性能均優于已有的技術方案,且經濟性 較好,成本降低。
【具體實施方式】
[0027] 下面通過【具體實施方式】來進一步說明本發明的技術方案。
[0028] 實施例1
[0029] -種樹脂組合物,其按重量份數主要包括:
[0030] 二氧化雙環戊二烯 10?份
[0031] AG-80環氧樹脂 15份 飽和脂肪族多元胺 :5份 芳香族多元胺 10份 固化促進劑 .5份 填料 25份。
[0032] 所述芳香族多元胺選自間苯二胺。
[0033] 所述飽和脂肪族多元胺是乙二胺。
[0034] 一種樹脂基復合材料,該樹脂基復合材料是由上述的樹脂組合物混合增強材料后 制備得到。所述增強材料包括碳纖維布或玻璃纖維布,所述樹脂基復合材料中樹脂基體的 體積分數為30%,所述增強材料形成的增強體的體積分數為70%。
[0035] 上述的樹脂基復合材料的制備方法,包括以下工藝步驟:
[0036] (1)制備預浸料:先將所述樹脂組合物中的各組分加熱溶解,再減壓脫泡,然后加 入稀釋劑稀釋,得到預浸料;
[0037] (