CN101302304B - 环氧树脂基发泡材料的制备方法 - Google Patents

环氧树脂基发泡材料的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种环氧树脂基发泡材料的制备方法：a.按照质量比分别称取环氧树脂、发泡剂、泡沫稳定剂、助剂，于高速搅拌下混合均匀；b.将所得混合物置于40～80℃烘箱中预热0.5～1小时后取出，冷却至25～35℃；c.加入固化剂后拌匀；d.置于不锈钢模具中，于40～80℃加热0.5～2小时，冷至室温后取出，获得产品。本发明通过控制反应条件实现了环氧的化学发泡和固化成型的协同控制，发泡倍率高达2.7，所制备的产物具有良好的耐水性及耐化学腐蚀性且具有一定的强度。本发明原料易得，操作简单，易于工业化，为热固性泡沫材料的制备提供了新的途径。

Description

环氧树脂基发泡材料的制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种环氧树脂基发泡材料的制备方法。
背景技术
环氧泡沫因其表观密度低、质轻且结构坚韧等特点，而具有较传统聚氨酯及聚苯乙烯泡沫塑料更为优异的力学性能、电气性能、耐水性及耐化学腐蚀性及较高的热稳定性等，在汽车、航空航天、生物、电子、海洋制品、涂料、医药等行业具有广阔的应用前景，从而引起了人们的关注。然而，由于结构致密、泡孔致密且具有一定机械强度的环氧树脂基发泡材料要求发泡和固化过程的协同效应，即发泡和固化过程的同步进行，从而极大增加了其发泡材料合成制备的难度。迄今，仅有极少的科学家们致力于环氧树脂基发泡材料的的制备及其性能研究。目前可用于制备环氧树脂基发泡材料的方法有：物理法、机械法和发泡法。然而，上述三种反应方法不同程度都存在操作复杂、搅拌不均、成本高，产生有毒气体、产物形貌难以控制等问题，难以规模化生产。至今为止，国内尚未见到有关环氧树脂基发泡材料的发泡和固化协同过程的研究报道。因此开发一种设计新颖、技术先进、方便简单、成本低廉、泡密质均、发泡倍率高、反应条件温和、能规模生产环氧树脂基发泡材料的方法具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种成本低廉、反应条件温和、能规模化生产环氧树脂基发泡材料的制备方法。
本发明提出的环氧树脂基发泡材料的制备方法，包括下列步骤：一种环氧树脂基发泡材料的制备方法，包括下列步骤：
a.按照质量比100∶(0.2～5)∶(0.2～3)的比例分别称取环氧树脂、发泡剂、泡沫稳定剂在600～1000转/分钟高速搅拌下混合均匀，其中所述环氧树脂选自双酚A型环氧树脂中的一种，所述发泡剂选自偶氮类化合物中的一种，所述泡沫稳定剂选自吐温类表面活性剂中的一种；
b.将步骤a得到的混合物置于20～100℃烘箱中预热15分钟～1小时，然后取出冷至20～40℃；
c.向步骤b制得的的混合物中加入质量分数为环氧树脂的10％～25％的固化剂在600～1000转/分钟高速搅拌直至混合均匀，其中所述固化剂选自环氧树脂低温固化剂中的一种；
d.将步骤c得到的混合物置于不锈钢模具中在20～100℃加热0.5～2小时，然后冷至室温后取出即获得最终产品环氧树脂基发泡材料。
步骤a在混合环氧树脂、发泡剂、泡沫稳定剂时进一步加入助剂，环氧树脂与助剂的质量比为100∶(x～70)，所述助剂为粉末状填充材料。
发明的有益结果如下：本发明从原理上讲是一种通过控制环氧树脂发泡和固化的协同过程，于中、低温下制备环氧树脂基发泡材料的方法，属于化学法发泡。化学发泡法是一种有效的塑料发泡方法，其原理是在发泡过程中伴随着化学反应产生气体而发泡。该方法与机械法和物理法等其它发泡方法的主要区别在于温度。为在中、低温的制备条件下获得结构均匀、泡孔致密、具有一定机械强度的泡沫材料，可采用化学发泡的两步法，该法可分为预发泡和发泡固化成型两个过程。预发泡过程中，发泡剂加入到液体混合物中，化学反应产生气体而形成气-液溶液，随气体量的增加，气体逸出使得树脂体系中形成大量的气泡核进而膨胀成泡沫体；发泡固化成型过程中，发泡过程使得泡沫进一步长大形成分布均匀的气泡核和过饱和气体；同时固化剂所导致的缩聚反应使得反应体系的粘弹性逐渐升高，流动性逐渐下降，最后反应完成，达到固化成型，最终形成稳定的孔状结构。本发明通过控制环氧树脂的化学发泡和固化成型的协同过程，选择环氧树脂、发泡剂与固化剂反应，通过预发泡和引入泡沫稳定剂控制其化学发泡和固化成型的协同过程，制备环氧树脂基发泡材料。在该反应体系中，可以通过改变环氧树脂的环氧值，发泡剂、泡沫稳定剂和固化剂的种类和加入量、加入顺序、反应温度和反应时间等来控制材料的发泡倍率和强度等。具体而言：一、本发明通过控制生产工艺使得环氧发泡和固化成型过程协同进行，即环氧树脂发泡体系中产生大量具有泡沫体结构的泡沫体的同时，通过固化成型固定泡沫体，得到硬泡制品；二、本发明可制备发泡倍率高达2.7的、不同强度的环氧树脂基发泡材料；三、本发明制备的产物具有良好的力学性能、电气性能、耐水性及耐化学腐蚀性及较高的热稳定性等；四、本发明原料易得，操作简单，仪器设备简便，发泡倍率高，强度易控，处理方便，易于工业化，为泡沫塑料的控制制备提供了新的途径。
附图说明
图1为实施例1的泡层剖面图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例对本发明进一步详细描述，一种环氧树脂基发泡材料的制备方法，包括下列步骤：
a.按照质量比100∶(0.2～5)∶(0.2～3)的比例分别称取环氧树脂、发泡剂、泡沫稳定剂在600～1000转/分钟高速搅拌下混合均匀，其中所述环氧树脂选自双酚A型环氧树脂中的一种，所述发泡剂选自偶氮类化合物中的一种，所述泡沫稳定剂选自吐温类表面活性剂中的一种；
b.将步骤a得到的混合物置于20～100℃烘箱中预热15分钟～1小时，然后取出冷至20～40℃；
c.向步骤b制得的的混合物中加入质量分数为环氧树脂的10％～25％的固化剂在600～1000转/分钟高速搅拌直至混合均匀，其中所述固化剂选自环氧树脂低温固化剂中的一种；
d.将步骤c得到的混合物置于不锈钢模具中在20～100℃加热0.5～2小时，然后冷至室温后取出即获得最终产品环氧树脂基发泡材料。
步骤a在混合环氧树脂、发泡剂、泡沫稳定剂时进一步加入助剂，环氧树脂与助剂的质量比为100∶(18～70)，所述助剂为粉末状填充材料。
实施例1
(1)按照质量比100∶3∶1∶18的比例分别称取双酚A型环氧树脂、偶氮二异丁腈、吐温-80、轻质碳酸钙与滑石粉的混合物于600～1000转/分钟的高速搅拌下混合均匀；
(2)将步骤(1)中的混合物置于75℃的烘箱中预热0.5小时后取出，冷至30℃；
(3)向步骤(2)中所得混合物中加入环氧树脂质量分数10％的三乙烯四胺固化剂，于600～1000转/分钟的高速搅拌直至混合均匀；
(4)将步骤(3)中的混合物置于不锈钢模具中，于75℃加热1小时，冷至室温后取出，即获得本发明的产品。
实施例1得到的产物通过电子万能试验机等对产物的形貌、强度、发泡倍率等进行了表征，如图1和2所示，该发泡材料由泡密质均、发泡倍率～2.7、孔径～0.1mm的闭孔组成；材料的弯曲和压缩强度分别为7.18N/cm2和2.42N/cm2。
实施例2
步骤(2)中，冷却温度改为25℃，步骤(3)中，三乙烯四胺的加入份数为环氧树脂质量分数的25％，其他条件和步骤与实施例1完全相同，所得发泡材料由泡密质均、发泡倍率～2.4、孔径～0.05mm的闭孔组成，材料的弯曲和压缩强度分别为10.69N/cm2和3.76N/cm2。
实施例3
步骤(2)中，冷却温度改为20℃，步骤(3)中，以二乙烯三胺取代三乙烯四胺作为固化剂，其他条件和步骤与实施例1完全相同，所得发泡材料由泡密质均、发泡倍率～2.2、孔径～0.06mm的闭孔组成，材料的弯曲和压缩强度分别为10.5N/cm2和3.65N/cm2。
实施例4
步骤(1)中，不加入助剂，(2)预热温度为80℃，其他条件和步骤与实施例1完全相同，所得发泡材料由泡密质均、发泡倍率～3、孔径～0.2mm的闭孔组成，材料的弯曲和压缩强度分别为3.70N/cm2和1.90N/cm2。
实施例5
按照质量比100∶3∶1∶70的比例分别称取双酚A型环氧树脂、偶氮二异丁腈、吐温-80、轻质碳酸钙与助剂滑石粉的混合物，将该混合物置于80℃的烘箱中预热0.5小时后取出，冷至30℃；其他条件和步骤与实施例1完全相同，所得发泡材料由泡密质均、发泡倍率～2、孔径～0.04mm的闭孔组成，材料的弯曲和压缩强度分别为6.42N/cm2和2.35N/cm2。
实施例6
按照质量比100∶0.2∶1∶18的比例分别称取双酚A型环氧树脂、偶氮二甲酰胺、吐温-80、轻质碳酸钙与滑石粉的混合物，将该混合物置于100℃的烘箱中预热0.5小时后取出，冷至30℃；其他条件和步骤与实施例1完全相同，所得发泡材料由泡密质均、发泡倍率～1.5、孔径～0.01mm的闭孔组成，材料的弯曲和压缩强度分别为7.82N/cm2和2.96N/cm2。
所述内容仅为本发明构思下的基本说明，而依据本发明的技术方案所作的任何等效变换，均应属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种环氧树脂基发泡材料的制备方法，包括下列步骤：
a.按照质量比100∶(0.2～5)∶(0.2～3)的比例分别称取环氧树脂、发泡剂、泡沫稳定剂在600～1000转/分钟高速搅拌下混合均匀，其中所述环氧树脂选自双酚A型环氧树脂中的一种，所述发泡剂选自偶氮类化合物中的一种，所述泡沫稳定剂选自吐温类表面活性剂中的一种；
b.将步骤a得到的混合物置于20～100℃烘箱中预热15分钟～1小时，然后取出冷至20～40℃；
c.向步骤b制得的混合物中加入质量分数为环氧树脂的10％～25％的固化剂在600～1000转/分钟高速搅拌直至混合均匀，其中所述固化剂选自环氧树脂低温固化剂中的一种；
d.将步骤c得到的混合物置于不锈钢模具中在20～100℃加热0.5～2小时，然后冷至室温后取出即获得最终产品环氧树脂基发泡材料。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102863747A (zh) * 2012-09-25 2013-01-09 中国工程物理研究院化工材料研究所 一种耐高温高强度环氧泡沫塑料及其制备方法
JP2015055667A (ja) * 2013-09-10 2015-03-23 ヤマハ株式会社 鍵盤楽器
CN104530463A (zh) * 2014-12-26 2015-04-22 上海材料研究所 一种环氧树脂泡沫塑料的制备方法
CN106566192A (zh) * 2015-10-13 2017-04-19 河南卓尔航空科技有限公司 一种发泡材料
CN106398122B (zh) * 2016-10-13 2018-06-08 常州大学 一种石墨烯环氧树脂复合泡沫材料及其制备方法
CN113248873A (zh) * 2021-06-25 2021-08-13 江苏中科聚合新材料产业技术研究院有限公司 一种低密度导电吸波环氧树脂泡沫材料及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4410639A (en) * 1983-04-20 1983-10-18 Albany International Corp. Curing polyepoxide resin binders in high density syntactic foam forming compositions
CN1314925A (zh) * 1998-08-27 2001-09-26 亨凯尔公司 用于制造结构泡沫体的贮存稳定的组合物
CN1626578A (zh) * 2003-11-04 2005-06-15 日东电工株式会社 钢板增强用树脂组合物、钢板增强片和钢板的增强方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4410639A (en) * 1983-04-20 1983-10-18 Albany International Corp. Curing polyepoxide resin binders in high density syntactic foam forming compositions
CN1314925A (zh) * 1998-08-27 2001-09-26 亨凯尔公司 用于制造结构泡沫体的贮存稳定的组合物
CN1626578A (zh) * 2003-11-04 2005-06-15 日东电工株式会社 钢板增强用树脂组合物、钢板增强片和钢板的增强方法

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
278.
278.;张京珍等.泡沫塑料成型加工 第一版.化学工业出版社,2005,49-50. *
张京珍等.泡沫塑料成型加工 第一版.化学工业出版社,2005,49-50.
钱志屏.泡沫塑料 第一版.中国石化出版社,1998,281-282.
钱志屏.泡沫塑料 第一版.中国石化出版社,1998,281-282. *

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