一种碳纤维预浸料用环氧树脂中温固化体系的调配方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CN104448240A(43)申请公布日(43)申请公布日2015.03.25(21)申请号201310416300.3C08L63/00(2006.01)(22)申请日2013.09.13C08K7/06(2006.01)(71)申请人中国石油天然气股份有限公司地址100007北京市东城区东直门北大街9号中国石油大厦(72)发明人马晓坤张东杰杨晓峰刘聪徐永田王贤慧石大川(74)专利代理机构北京市中实友知识产权代理有限责任公司11013代理人谢小延(51)Int.Cl.C08G59/50(2006.01)C08G59/68(2006.01)C08J5/24(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种碳纤维预浸料用环氧树脂中温固化体系的调配方法(57)摘要本发明涉及一种碳纤维预浸料用环氧树脂中温固化体系的调配方法；固化剂为双氰胺，促进剂为苯磺酰肼，催化剂为异辛酸钴，异辛酸镍或环烷酸锰；环氧树脂为环氧树脂YPE2100，环氧树脂E51，环氧树脂F51，环氧树脂F44的两种或两种以上，固化剂与促进剂的重量比为6：4～7：3；催化剂为环氧树脂重量的0.02～0.06%；将环氧树脂复合物预热后充分搅拌混合，再将固化体系加入到环氧树脂体系中固化；该方法在20℃下，在35min内快速固化，反应条件温和，对于碳纤维预浸料基体树脂制备过程中的爆聚现象的发生，具有超过8小时的较长使用期，可以满足中温热熔制备预浸料工艺的要求，显著的缩短树脂体系的固化时间。CN104448240ACN104448240A权利要求书1/1页1.一种碳纤维预浸料用环氧树脂中温固化体系的调配方法，其特征在于：(1)选择中温固化体系：固化剂：双氰胺；促进剂：苯磺酰肼；催化剂：异辛酸钴、异辛酸镍或环烷酸锰；(2)选择中温热熔制备碳纤维预浸料用环氧树脂，将下述树脂两种或两种以上进行调配：环氧树脂YPE2100，环氧值为0.32；环氧树脂E51，环氧值为0.51；环氧树脂F51，环氧值为0.51；环氧树脂F44，环氧值为0.51；(3)配制环氧树脂固化体系，将固化剂双氰胺与促进剂苯磺酰肼的按重量百分比6：4～7：3的范围内进行调配；(4)将催化剂异辛酸钴、异辛酸镍或环烷酸锰按环氧树脂重量的0.02～0.06%进行调配；(5)将固化剂、促进剂和催化剂按配方比例充分搅拌，将混合物通过三辊研磨机进行再混合，确保固化体系的均匀性，并要求此固化体系在常温下可以保持潜伏状态；(6)将选择的环氧树脂复合物预热后充分搅拌混合，再将固化体系加入到环氧树脂体系中，搅拌固化，控制反应的速度并控制反应过程中的爆聚现象。2.根据权利要求l的方法，其特征在于：反应在20-50L不锈钢夹套式反应釜中进行，控制反应体系的搅拌速率，转速在1000rpm～1500rpm的范围。3.根据权利要求l的方法，其特征在于：控制中温反应条件在80℃-120℃之间。4.根据权利要求l的方法，其特征在于：所述的环氧树脂混合物体系应降低温度15℃-18℃后，再加入固化剂体系。5.根据权利要求l的方法，其特征在于：所述的环氧树脂体系固化反应时间控制在15-20min。6.根据权利要求1的方法，其特征在于：所得到的环氧树脂体系的粘度控制在12000-14000mpa.s。7.根据权利要求1的方法，其特征在于：所得到的环氧树脂体系常温下的完全固化时间控制在35min之内。2CN104448240A说明书1/5页一种碳纤维预浸料用环氧树脂中温固化体系的调配方法技术领域[0001]本发明属于化工新材料或高分子材料领域，具体涉及一种碳纤维预浸料用环氧树脂中温固化体系的调配方法。背景技术[0002]环氧树脂作为一种热固性树脂，因为其具有良好粘接、耐腐蚀、优异的电性能、高强度的机械性能和化学稳定性，已广泛的应用于电子、电气、机械制造、化工防腐、航空航天、船舶运输及其他许多工业领域中。随着碳纤维预浸料这种新型高性能复合材料的蓬勃发展，环氧树脂以其优异的性能而被广泛研究。而环氧树脂只有与固化剂混合，并在一定条件下固化形成适当的交联结构，才具有优良的使用性能。因此，固化体系的种类、用量和固化条件都是影响环氧树脂性能和应用的关键问题。[0003]在环氧树脂的应用中，固化剂占有十分重要的地位，种类繁多。一般来说，按照酸碱性可以分为碱性固化剂和酸性固化剂两类。其中碱性固化剂主要以脂肪二胺、多胺、芳香族多胺、双氰双胺、咪唑类及各种改性胺类为代表。酸性固化剂多以有机酸、酸酐、三氟化硼及多种络合物为主。按照固化剂与环氧树脂的反应类型分可大致分为加成型固化剂和催化性固化剂两大类。加成型固化剂是与环氧树脂之间发生加成反应而开环加成聚合而固化，主要包括脂肪胺类