CN115058099B - 一种具有两相海岛结构的环氧树脂组合物、复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种具有两相海岛结构的环氧树脂组合物、复合材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种具有两相海岛结构的环氧树脂组合物、复合材料及其制备方法。具有两相海岛结构的环氧树脂组合物，包括以下质量份数的组分：双酚型缩水甘油醚类环氧树脂50‑120份、低粘度脂肪族缩水甘油醚环氧树脂5‑30份、酸酐固化剂50‑120份、聚醚增韧剂5‑30份、促进剂0‑5份。该环氧树脂组合物及环氧树脂基复合材料具有典型的两相海岛结构，增韧效果明显，所制备的复合材料冲击韧性大幅提高，弯曲强度和弯曲模量得到改善，形成两相海岛结构对环氧树脂进行增韧后，增韧剂对材料拉伸强度和拉伸模量影响更小，对玻璃化温度几乎没有影响。

Description

一种具有两相海岛结构的环氧树脂组合物、复合材料及其制 备方法
技术领域
本发明属于环氧树脂基复合材料技术领域，具体涉及一种具有两相海岛结构的环氧树脂组合物、复合材料及其制备方法。
背景技术
环氧树脂是一种先进复合材料树脂基体，其性能优异，尤其表现在耐磨性、机械性、粘接性、化学稳定性、电绝缘性以及对基材的黏附性等，因此在机械、化工、建筑、铁路交通和航空航天等领域都可以看到它的身影。但是，环氧树脂交联固化后形成立体网状结构，交联密度增大、内应力提高，固化物硬脆、韧性差易开裂，限制了其在高强高韧复合材料中的应用，因此需要对环氧树脂进行改性，达到增强增韧的目的。
目前，常用的改性方法通常是将具有柔性分子链的环氧树脂，具有柔性分子链的固化剂或带有活性端基的改性剂添加到环氧树脂/酸酐体系中，它们以分子水平分散，并通过化学键合嵌入环氧树脂的交联网络中，使环氧交联网络整体柔化。例如公开号为CN108892776A的中国专利文献公开了一种有机硅改性的环氧树脂及其制备方法，通过Q型POSS封端的聚甲基苯基硅氧烷改性双酚A型环氧树脂，聚硅氧烷的良好的柔性能够提高改性环氧树脂的韧性，但是这种改性手段，虽然环氧树脂的脆性会有一定程度的降低，但不可避免地要牺牲材料的刚性和耐热性能。
因此，需要提供一种改性的环氧树脂材料，用于复合材料基体材料时韧性得到很大的提高，同时对材料拉伸强度、拉伸模量、耐热性能影响小。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种具有两相海岛结构的环氧树脂组合物、复合材料及其制备方法，该环氧树脂组合物及环氧树脂基复合材料具有典型的两相海岛结构，增韧效果明显，所制备的复合材料冲击韧性大幅提高，弯曲强度和弯曲模量得到改善，形成两相海岛结构对环氧树脂进行增韧后，增韧剂对材料拉伸强度和拉伸模量影响更小，对玻璃化温度几乎没有影响。
为了解决上述问题，本发明的一个方面提供一种具有两相海岛结构的环氧树脂组合物，包括以下质量份数的组分：
双酚型缩水甘油醚类环氧树脂50-120份、低粘度脂肪族缩水甘油醚环氧树脂5-30份、酸酐固化剂50-120份、聚醚增韧剂5-30份、促进剂0-5份。
优选地，所述具有两相海岛结构的环氧树脂组合物，包括以下质量份数的组分：
双酚型缩水甘油醚类环氧树脂80-90份、低粘度脂肪族缩水甘油醚环氧树脂10-20份、酸酐固化剂80-90份、聚醚增韧剂10-20份、促进剂0-2份。
优选地，所述聚醚增韧剂为分子量在200-4000的聚氧化丙烯二醇、分子量在200-4000的聚四氢呋喃二醇中的一种或几种。
优选地，所述双酚型缩水甘油醚类环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂中的一种或多种的组合；
优选地，所述低粘度脂肪族缩水甘油醚环氧树脂为正丁基缩水甘油醚、C12-C14多烷基缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、1,2-丙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚中的一种或多种的组合；
优选地，所述酸酐固化剂为四氢苯酐、六氢苯酐、甲基四氢苯酐、甲基六氢苯酐、偏苯三甲酸酐、桐油酸酐、甲基纳迪克酸酐、顺丁烯二酸酐中的一种或几种的组合。
本发明的另一方面提供一种上述的具有两相海岛结构的环氧树脂组合物的制备方法，包括以下步骤：
将所述双酚型缩水甘油醚类环氧树脂、所述低粘度脂肪族缩水甘油醚环氧树脂、所述酸酐固化剂、所述聚醚增韧剂、所述促进剂混合并搅拌，得到所述具有两相海岛结构的环氧树脂组合物。
优选地，具体包括以下步骤：
S1.将所述双酚型缩水甘油醚类环氧树脂与所述低粘度脂肪族缩水甘油醚环氧树脂混合，并进行第一超声乳化，得到改性环氧树脂组分；
S2.将所述酸酐固化剂、所述聚醚增韧剂、所述促进剂混合，并进行第二超声乳化，得到改性固化剂组分；
S3.将所述改性环氧树脂组分与所述改性固化剂组分混合，得到所述具有两相海岛结构的环氧树脂组合物。
优选地，所述第一超声乳化和/或所述第二超声乳化的超声波频率为25-60KHz，超声波功率为600-6000W。
本发明的再一方面提供一种环氧树脂基复合材料，由树脂基体材料和纤维增强材料复合而成，所述树脂基体材料为上述的具有两相海岛结构的环氧树脂组合物或利用上述的制备方法制备得到的具有两相海岛结构的环氧树脂组合物。
优选地，所述环氧树脂基复合材料中，所述纤维增强材料的质量分数为20%-40%。
本发明的再一方面提供一种上述的环氧树脂基复合材料的制备方法，包括以下步骤：
A1.制备所述具有两相海岛结构的环氧树脂组合物；
A2.采用所述具有两相海岛结构的环氧树脂组合物浸渍纤维增强材料，并通过拉挤成型工艺制备得到所述环氧树脂基复合材料。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
本发明的环氧树脂组合物及环氧树脂基复合材料具有典型的两相海岛结构，增韧效果明显。环氧树脂基复合材料冲击韧性大幅提高，弯曲强度和弯曲模量得到改善，形成两相海岛结构对环氧树脂进行增韧后，增韧剂对材料拉伸强度和拉伸模量影响小，对玻璃化温度几乎没有影响。
本发明的环氧树脂组合物的制备方法，将双酚型缩水甘油醚类环氧树脂与低粘度脂肪族缩水甘油醚环氧树脂混合后进行了超声乳化，通过超声乳化的“空化”效应，使双酚型缩水甘油醚类环氧树脂的粘度降低，从而使环氧树脂的可操作性提高，并可提高生产过程中纤维浸渍效果，因此该环氧树脂组合物用于环氧树脂基复合材料产品生产过程，内部纤维在胶液中浸渍速度快、浸渍效果好。还将酸酐固化剂、聚醚增韧剂、促进剂混合后进行了超声乳化，通过超声乳化的“空化”效应，使增韧剂在纳米级水平均匀分散在固化剂中，为环氧树脂固化反应并形成均匀分布的两相海岛结构提供必要的微观环境条件，产生了明显的增韧效果。
附图说明
图1是本发明实施例1的环氧树脂基复合材料的扫描电镜图。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本申请实施例第一方面提供一种具有两相海岛结构的环氧树脂组合物，包括以下质量份数的组分：
双酚型缩水甘油醚类环氧树脂50-120份、低粘度脂肪族缩水甘油醚环氧树脂5-30份、酸酐固化剂50-120份、聚醚增韧剂5-30份、促进剂0-5份。
本申请的具有两相海岛结构的环氧树脂组合物，通过加入聚醚增韧剂，聚醚增韧剂聚集成球形颗粒在环氧树脂交联网络构成的连续相中成为分散相，分散相颗粒直径通常在几微米以下，将环氧树脂固化物均相体系变成一个多相体系，即形成“海岛结构”，“海岛结构”一经形成，材料抗开裂性能就会发生突变，材料的断裂韧性大幅度(几倍、十几倍)地提高，而材料所固有的机械性能、耐热性能损失较小，是环氧树脂的增柔改性无法相比的。
在一些实施例中，具有两相海岛结构的环氧树脂组合物，包括以下质量份数的组分：
双酚型缩水甘油醚类环氧树脂80-90份、低粘度脂肪族缩水甘油醚环氧树脂10-20份、酸酐固化剂80-90份、聚醚增韧剂10-20份、促进剂0-2份。
在一些实施例中，聚醚增韧剂为分子量在200-4000的聚氧化丙烯二醇、分子量在200-4000的聚四氢呋喃二醇中的一种或几种。
本申请实施例中选用的特定种类的聚醚增韧剂，聚氧化丙烯二醇是醇羟基封端的聚环氧丙烷化合物，其分子结构为长链线型分子结构的聚合物，两端以羟基基团终止，分子链中的醚键存在使网络结构中分子链的柔软性大大增加，由于聚环氧丙烷链段与环氧固化网络结构不相容导致聚醚多元醇在固化过程中析出形成分散相结构，环氧树脂固化形成连续相结构，最终形成两相“海岛结构”，该树脂组合物用于复合材料，当复合材料受到力的作用时，通过分散相会产生应力集中体，诱发大量银纹和剪切带，从而起到控制银纹发展、中止银纹、诱导剪切变形的作用。因此“海岛结构”可以阻止裂纹扩展有效地起到增韧作用。聚四氢呋喃二醇作为聚醚增韧剂，其增韧机理与聚氧化丙烯二醇类似。
在一些实施例中，双酚型缩水甘油醚类环氧树脂可以是双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂中的一种或多种的组合。
在一些实施例中，低粘度脂肪族缩水甘油醚环氧树脂可以是正丁基缩水甘油醚、C12-C14多烷基缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、1,2-丙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚中的一种或多种的组合。
本申请实施例中选用的特定种类的低粘度脂肪族缩水甘油醚环氧树脂，为长直链高分子，具有优异的柔软性，可提高固化物的韧性；由于相对分子量低，黏度小，工艺性好，作为活性稀释剂，可提高胶液的适用期。
在一些实施例中，酸酐固化剂可以是四氢苯酐、六氢苯酐、甲基四氢苯酐、甲基六氢苯酐、偏苯三甲酸酐、桐油酸酐、甲基纳迪克酸酐、顺丁烯二酸酐中的一种或几种的组合。
本申请实施例中选用的特定种类的酸酐固化剂，用酸酐固化的环氧树脂固化物性能优良，具有优异的耐热性能和耐化学稳定性，它与胺类固化剂相比具有挥发性小、毒性低，对皮肤刺激性小，与环氧树脂配合量大，黏度小，可以加入填料改性，有利于降低成本，使用期长，便于施工。
在一些实施例中，促进剂为亲核促进剂。进一步地，亲核促进剂可以是三乙胺、苄基二甲胺(BDMA)、二甲氨基甲基苯酚(DMP-10)、三(二甲氨基甲基)苯酚(DMP-30)、2-乙基己酸盐、2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、N，N-二甲基苯胺、三乙醇胺、环烷酸盐、辛酸盐等。
本申请实施例中选用的特定种类的亲核型促进剂，该类促进剂对酸酐类固化剂起双重催化作用，即不但对酸酐而且对环氧树脂也起催化作用。亲核型促进剂对环氧/酸酐固化体系中的催化作用是先生成烷氧阴离子与酸酐反应，产生新的羧基阴离子，它与环氧基反应，又产生新的烷氧阴离子。这种反应交替进行，形成聚酯型交联结构，也可引发环氧基的催化聚合反应，得到聚醚交联网络结构。亲核型促进剂大多属于路易斯碱，路易斯碱性愈强，取代基空间位阻越小，催化活性越大，促进剂的结构及性能对交联固化反应速率和固化物性能影响越大。本发明选用的促进剂如DMP-30在室温下处于稳定状态，使胶液的使用期大大延长，在加热到100℃左右则迅速分解产生叔胺，发生催化效应。
在一些实施例中，具有两相海岛结构的环氧树脂组合物，还包括脱模剂1-3份。
在一些实施例中，脱模剂可以是硬脂酸钡、硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸镉、硬脂酸锌、硬脂酸铅等硬脂酸金属盐类。
本申请实施例第二方面提供一种上述的具有两相海岛结构的环氧树脂组合物的制备方法，包括以下步骤：
将双酚型缩水甘油醚类环氧树脂、低粘度脂肪族缩水甘油醚环氧树脂、酸酐固化剂、聚醚增韧剂、促进剂混合并搅拌，得到具有两相海岛结构的环氧树脂组合物。
在一些实施例中，具有两相海岛结构的环氧树脂组合物的制备方法可以进一步包括以下步骤：
S1.将双酚型缩水甘油醚类环氧树脂与低粘度脂肪族缩水甘油醚环氧树脂混合，并进行第一超声乳化，得到改性环氧树脂组分；
S2.将酸酐固化剂、聚醚增韧剂、促进剂混合，并进行第二超声乳化，得到改性固化剂组分；
S3.将改性环氧树脂组分与改性固化剂组分混合，得到具有两相海岛结构的环氧树脂组合物。
本申请实施例中，将双酚型缩水甘油醚类环氧树脂与低粘度脂肪族缩水甘油醚环氧树脂混合后进行了超声乳化，通过超声乳化的“空化”效应，将双酚型缩水甘油醚类环氧树脂进行了改性，由于改进后双酚型缩水甘油醚类环氧树脂的粘度降低，使环氧树脂的可操作性提高，并可提高生产过程中纤维浸渍效果，因此该环氧树脂组合物用于环氧树脂基复合材料产品生产过程，内部纤维在胶液中浸渍速度快、浸渍效果好。
本申请实施例中，将酸酐固化剂、聚醚增韧剂、促进剂混合后进行了超声乳化，通过超声乳化的“空化”效应，将固化剂进行了改性，改性后增韧剂在纳米级水平均匀分散在固化剂中，为环氧树脂固化反应并形成均匀分布的两相海岛结构提供必要的微观环境条件，所以产生了明显的增韧效果。
在一些实施例中，第一超声乳化和/或第二超声乳化在大功率超声波乳化机中进行。
在一些实施例中，第一超声乳化和/或第二超声乳化的超声波频率为25-60KHz，超声波功率为600-6000W。
在一些实施例中，第一超声乳化和/或第二超声乳化在常温下进行。
在一些实施例中，步骤S2中还可以加入脱模剂进行混合，以便制品顺利脱模。
本申请实施例第三方面提供一种环氧树脂基复合材料，由树脂基体材料和纤维增强材料复合而成，树脂基体材料为上述的具有两相海岛结构的环氧树脂组合物或利用上述的制备方法制备得到的具有两相海岛结构的环氧树脂组合物。
本申请实施例中，利用上述的具有两相海岛结构的环氧树脂组合物作为树脂基体材料，其具有典型的两相海岛结构，增韧效果明显，所制备的复合材料冲击韧性大幅提高，弯曲强度和弯曲模量得到改善，形成两相海岛结构对环氧树脂进行增韧后，增韧剂对材料拉伸强度和拉伸模量影响更小，对玻璃化温度几乎没有影响。
在一些实施例中，环氧树脂基复合材料中，纤维增强材料的质量分数可以为20%-40%，可进一步保证复合材料的韧性、刚性和耐热性。
本申请实施例第四方面提供一种上述的环氧树脂基复合材料的制备方法，包括以下步骤：
A1.制备具有两相海岛结构的环氧树脂组合物；
A2.采用具有两相海岛结构的环氧树脂组合物浸渍纤维增强材料，并通过拉挤成型工艺制备得到环氧树脂基复合材料。
在一些实施例中，步骤A2可以进一步包括以下步骤：
A21.按照穿纱图排布纤维增强材料；
A22.将纤维增强材料浸渍具有两相海岛结构的环氧树脂组合物；
A23.将浸渍后的纤维增强材料依次经过预成型、挤压模塑及固化、牵引、切割、制品，得到环氧树脂基复合材料。
实施例
下述实施例更具体地描述了本申请公开的内容，这些实施例仅仅用于阐述性说明，因为在本申请公开内容的范围内进行各种修改和变化对本领域技术人员来说是明显的。除非另有声明，以下实施例中所报道的所有份、百分比、和比值都是基于重量计，而且实施例中使用的所有试剂都可商购获得或是按照常规方法进行合成获得，并且可直接使用而无需进一步处理，以及实施例中使用的仪器均可商购获得。
实施例1
本实施例所述的环氧树脂基复合材料的制备方法，包括以下步骤：
1. 具有两相海岛结构的环氧树脂组合物的制备：
101.将85份双酚F型环氧树脂与15份1,4-丁二醇二缩水甘油醚混合，并利用大功率超声波乳化机进行如常温下进行超声乳化，超声波频率为40KHz，超声波功率为2000W，得到改性环氧树脂组分；
102.将60份甲基四氢苯酐、20份顺丁烯二酸酐、10份分子量2000的聚氧化丙烯二醇、1份三(二甲氨基甲基)苯酚(DMP-30促进剂、2份脱模剂硬脂酸镁混合，并利用大功率超声波乳化机进行如常温下进行超声乳化，超声波频率为45KHz，超声波功率为2500W，得到改性固化剂组分；
103.将改性环氧树脂组分与改性固化剂组分混合，机械搅拌后得到均匀分散的具有两相海岛结构的环氧树脂组合物；
2. 环氧树脂基复合材料的制备：
201.以玻璃纤维和玻璃纤维缝编毡为纤维增强材料，玻璃纤维和缝编毡总用量占复合材料整体质量的22%，按照穿纱图排布纤维增强材料；
202.将纤维增强材料浸渍具有两相海岛结构的环氧树脂组合物；
203.将浸渍后的纤维增强材料依次经过预成型、挤压模塑及固化、牵引、切割、制品，得到环氧树脂基复合材料。
采用扫描电镜对制备得到的环氧树脂基复合材料的微观结构进行观测，如图1所示，可以看出环氧树脂基复合材料中形成了明显的两相海岛结构（如其中标注方框处所示）。
实施例2
本实施例所述的环氧树脂基复合材料的制备方法，包括以下步骤：
1. 具有两相海岛结构的环氧树脂组合物的制备：
101.将80份双酚A型环氧树脂与20份C12-C14多烷基缩水甘油醚混合，并利用大功率超声波乳化机进行如常温下进行超声乳化，超声波频率为35KHz，超声波功率为3000W，得到改性环氧树脂组分；
102.将55份甲基六氢苯酐、25份甲基四氢苯酐、20份分子量800的聚氧化丙烯二醇、1份三乙胺促进剂、2份脱模剂硬脂酸锌混合，并利用大功率超声波乳化机进行如常温下进行超声乳化，超声波频率为35KHz，超声波功率为3000W，得到改性固化剂组分；
103.将改性环氧树脂组分与改性固化剂组分混合，机械搅拌后得到均匀分散的具有两相海岛结构的环氧树脂组合物；
2. 环氧树脂基复合材料的制备：
201.以玻璃纤维和玻璃纤维缝编毡为纤维增强材料，玻璃纤维和缝编毡总用量占复合材料整体质量的24%，按照穿纱图排布纤维增强材料；
202.将纤维增强材料浸渍具有两相海岛结构的环氧树脂组合物；
203.将浸渍后的纤维增强材料依次经过预成型、挤压模塑及固化、牵引、切割、制品，得到环氧树脂基复合材料。
实施例3
本实施例所述的环氧树脂基复合材料的制备方法，包括以下步骤：
1. 具有两相海岛结构的环氧树脂组合物的制备：
101.将90份双酚A型环氧树脂与10份1,2-丙二醇二缩水甘油醚混合，并利用大功率超声波乳化机进行如常温下进行超声乳化，超声波频率为50KHz，超声波功率为3500W，得到改性环氧树脂组分；
102.将35份甲基四氢苯酐、45份偏苯三甲酸酐、15份分子量2000的聚四氢呋喃二醇、1份2-甲基咪唑促进剂、2份脱模剂硬脂酸铅混合，并利用大功率超声波乳化机进行如常温下进行超声乳化，超声波频率为35KHz，超声波功率为3000W，得到改性固化剂组分；
103.将改性环氧树脂组分与改性固化剂组分混合，机械搅拌后得到均匀分散的具有两相海岛结构的环氧树脂组合物；
2. 环氧树脂基复合材料的制备：
201.以玻璃纤维和玻璃纤维缝编毡为纤维增强材料，玻璃纤维和缝编毡总用量占复合材料整体质量的21%，按照穿纱图排布纤维增强材料；
202.将纤维增强材料浸渍具有两相海岛结构的环氧树脂组合物；
203.将浸渍后的纤维增强材料依次经过预成型、挤压模塑及固化、牵引、切割、制品，得到环氧树脂基复合材料。
实施例4
本实施例所述的环氧树脂基复合材料的制备方法，包括以下步骤：
1. 具有两相海岛结构的环氧树脂组合物的制备：
101.将90份双酚A型环氧树脂与10份乙二醇二缩水甘油醚混合，并利用大功率超声波乳化机进行如常温下进行超声乳化，超声波频率为55KHz，超声波功率为4000W，得到改性环氧树脂组分；
102.将80份甲基四氢苯酐、10份甲基纳迪克酸酐、20份分子量3000的聚四氢呋喃二醇、1份2-乙基-4-甲基咪唑促进剂、2份脱模剂硬脂酸锌混合，并利用大功率超声波乳化机进行如常温下进行超声乳化，超声波频率为30KHz，超声波功率为4500W，得到改性固化剂组分；
103.将改性环氧树脂组分与改性固化剂组分混合，机械搅拌后得到均匀分散的具有两相海岛结构的环氧树脂组合物；
2. 环氧树脂基复合材料的制备：
201.以玻璃纤维和玻璃纤维缝编毡为纤维增强材料，玻璃纤维和缝编毡总用量占复合材料整体质量的23.5%，按照穿纱图排布纤维增强材料；
202.将纤维增强材料浸渍具有两相海岛结构的环氧树脂组合物；
203.将浸渍后的纤维增强材料依次经过预成型、挤压模塑及固化、牵引、切割、制品，得到环氧树脂基复合材料。
对比例1
本对比例的环氧树脂基复合材料的制备方法中环氧树脂基复合材料的制备步骤与实施例1相同，区别为环氧树脂组合物的制备方法包括以下步骤：
101.将90份双酚A型环氧树脂、10份乙二醇二缩水甘油醚混合，并搅拌均匀，得到环氧树脂组分；
102.将80份甲基四氢苯酐、10份甲基纳迪克酸酐、1份2-乙基-4-甲基咪唑促进剂、2份脱模剂硬脂酸锌混合，并搅拌均匀，得到固化剂组分；
103.将环氧树脂组分与固化剂组分混合，机械搅拌后得到环氧树脂组合物。
对比例2
本对比例的环氧树脂基复合材料的制备方法中，各制备原料的种类、质量份数与实施例1均相同，区别在于，步骤101中未进行超声乳化。
该对比例所制备的环氧树脂组合物的适用期短，采用该组合物制备的复合材料表面有一定的色差，生产一段时间后会有明显的粘模现象，同时力学性能有一定程度的下降。
对比例3
本对比例的环氧树脂基复合材料的制备方法中，各制备原料的种类、质量份数与实施例1均相同，区别在于，步骤102中未进行超声乳化。
该对比例所制备环氧树脂组合物的适用期明显更短，采用该组合物制备的复合材料表面光泽度不高，生产一段时间后，产品表面有白粉，并断续出现，产品的Tg值降低明显。分析可能是固化剂成分未充分混合均匀，没有达到分子水平的充分接触。
环氧树脂基复合材料的静态力学性能及玻璃化温度测试
对上述各实施例及对比例得到的环氧树脂基复合材料的玻璃化温度及静态力学性能进行测定，测试方法如下，测试结果如表1所示。
DMA 测试：采用瑞士METTLER TOLEDO 仪器公司的DMA1试验机对试样进行测试。试验参数：升温速率20℃/min ，温度范围30℃-150℃。
环氧树脂基复合材料的力学性能，如拉伸性能、弯曲性能和冲击性能等测试过程分别参照国家标准GB/T 1447-2005、GB/T 1449-2005和GB/T 1451-2005。
表1
Figure 68112DEST_PATH_IMAGE002
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种具有两相海岛结构的环氧树脂组合物，其特征在于，包括以下质量份数的组分：
双酚型缩水甘油醚类环氧树脂80-90份、低粘度脂肪族缩水甘油醚环氧树脂10-20份、酸酐固化剂80-90份、聚醚增韧剂10-20份、促进剂0-2份；
所述聚醚增韧剂为分子量在200-4000的聚氧化丙烯二醇、分子量在200-4000的聚四氢呋喃二醇中的一种或几种；
所述具有两相海岛结构的环氧树脂组合物的制备方法包括以下步骤：
S1.将所述双酚型缩水甘油醚类环氧树脂与所述低粘度脂肪族缩水甘油醚环氧树脂混合，并进行第一超声乳化，得到改性环氧树脂组分；
S2.将所述酸酐固化剂、所述聚醚增韧剂、所述促进剂混合，并进行第二超声乳化，得到改性固化剂组分；
S3.将所述改性环氧树脂组分与所述改性固化剂组分混合，得到所述具有两相海岛结构的环氧树脂组合物。
2.根据权利要求1所述的具有两相海岛结构的环氧树脂组合物，其特征在于：
所述双酚型缩水甘油醚类环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂中的一种或多种的组合；
所述低粘度脂肪族缩水甘油醚环氧树脂为正丁基缩水甘油醚、C12-C14多烷基缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、1,2-丙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚中的一种或多种的组合；
所述酸酐固化剂为四氢苯酐、六氢苯酐、甲基四氢苯酐、甲基六氢苯酐、偏苯三甲酸酐、桐油酸酐、甲基纳迪克酸酐、顺丁烯二酸酐中的一种或几种的组合。
3.根据权利要求1所述的具有两相海岛结构的环氧树脂组合物，其特征在于：
所述第一超声乳化和/或所述第二超声乳化的超声波频率为25-60KHz，超声波功率为600-6000W。
4.一种环氧树脂基复合材料，其特征在于，由树脂基体材料和纤维增强材料复合而成，所述树脂基体材料为如权利要求1-3任一项所述的具有两相海岛结构的环氧树脂组合物。
5.根据权利要求4所述的环氧树脂基复合材料，其特征在于：
所述环氧树脂基复合材料中，所述纤维增强材料的质量分数为20%-40%。
6.一种如权利要求4或5所述的环氧树脂基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A1.制备所述具有两相海岛结构的环氧树脂组合物；
A2.采用所述具有两相海岛结构的环氧树脂组合物浸渍纤维增强材料，并通过拉挤成型工艺制备得到所述环氧树脂基复合材料。
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