【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及復合材料，具體涉及為一種具有無機材料的環氧樹脂復合材料及其制備方法。
技術介紹
1、環氧樹脂具有優良的耐化學品性能、物理機械性能、電絕緣性能和加工性能，而且能與各種材料形成牢固連接，因此在涂料、膠黏劑、注射成型材料等領域應用廣泛，在國民經濟的各個領域占據重要地位。但是，環氧樹脂固化后形成的固化產物脆性較大，韌性不佳，而且耐老化性能較差，容易產生老化黃變現象，進而影響固化產物的美觀，因此在建筑外墻涂料等領域的應用逐漸受到較大限制，因此在實際應用中，往往需要通過優化配方，使用各種添加劑與環氧樹脂進行復合，形成環氧樹脂復合材料，利用添加劑的各種增強效果，使環氧樹脂的韌性、耐老化等綜合性能得到提升。
2、申請號為cn202210586729.6的專利技術專利公開了一種封閉式組合電器用環氧樹脂及其制備方法，通過使用抗氧劑703作為添加劑，與環氧樹脂進行混合，可實現對制品的機械強度影響較小的同時，達到抗老化黃變的效果，但是該專利沒有著眼于解決環氧樹脂固化物韌性不足的問題，其制品在實際應用中仍存在一定缺陷。
3、在環氧樹脂中引入無機納米材料是一種行之有效的改性方式，因為納米材料的高活性、大比表面積、強界面效應，使得環氧樹脂的綜合性能得到提高；現今采用的納米材料多為納米粉體，如納米二氧化硅、納米二氧化鈦等，但由于這些商品粒徑具有納米尺度的材料容易團聚，在環氧樹脂中實現真正意義上的納米分散相當困難。而被稱為天然納米材料的蒙脫土是一種具有層狀結構的硅酸鹽，其結構片層均具有納米尺度，片層間具有可交換的陽離子，通過
技術實現思路
1、(一)解決的技術問題
2、針對現有技術的不足，本專利技術提供了一種具有無機材料的環氧樹脂復合材料及其制備方法，解決了環氧樹脂固化物韌性不足，耐老化黃變性能不佳的問題。
3、(二)技術方案
4、一種具有無機材料的環氧樹脂復合材料，包括以下重量份的原料：環氧樹脂85-95份、殼核無機材料5-10份、固化劑12-20份、固化促進劑5-10份。
5、所述殼核無機材料由以下方法制備：
6、第一步：將蒙脫土與四氫呋喃混合，攪拌形成均一的分散液，向分散液中加入酰氯類化合物，加畢，通氮氣保護，開啟攪拌，室溫攪拌4-8h后離心出固體產物，洗滌并干燥，制得中間料①。
7、第二步：將蒙脫土中間料①分散在1,4-二氧六環中，再加入異氰脲酸二烯丙基酯和催化劑攪勻，在氮氣保護下，以60-70℃的反應溫度，攪拌反應4-6h后，降溫出料，制得中間料②。
8、第三步：將中間料②與乙醇混合，攪拌至均勻分布，再加入2-(2-羥基-3-叔丁基-5-甲基芐基)-4-甲基-6-叔丁基丙烯酸苯酯攪勻，將體系溫度升高至70-75℃，通氮氣除氧，再加入引發劑，恒溫反應2-6h后，分離出物料，經洗滌和干燥過程，制得殼核無機材料。
9、優選的，所述環氧樹脂為e51型環氧樹脂或者e44型環氧樹脂中的任意一種。
10、優選的，所述固化劑為聚酰胺或者聚醚胺d400中的任意一種。
11、優選的，所述固化促進劑為咪唑或者叔胺中的任意一種
12、優選的，第一步中，所述蒙脫土的平均粒徑為5um。
13、優選的，第一步中，所述酰氯類化合物為溴乙酰氯、3-溴丙酰氯或者4-溴丁酰氯中的任意一種。
14、優選的，第二步中，所述催化劑為三乙胺或者吡啶中的任意一種。
15、優選的，第三步中，所述引發劑為偶氮二異丁腈、偶氮二異戊腈或者偶氮二異庚腈中的任意一種。
16、在上述方案中，蒙脫土表面含有si-oh，可以與溴乙酰氯等酰氯類化合物結構中的酰氯基團發生縮合反應，將鹵素基團修飾到蒙脫土表面，制得中間料①，在催化劑作用下，鹵素基團可以與異氰脲酸二烯丙基酯結構中的仲胺發生親核取代反應，從而在蒙脫土表面修飾了大量的不飽和烯基官能團，制得中間料②，以這些不飽和烯基官能團為引發位點，在引發劑的引發作用下，2-(2-羥基-3-叔丁基-5-甲基芐基)-4-甲基-6-叔丁基丙烯酸苯酯可以在蒙脫土的表面進行原位聚合，形成表面含有聚合物受阻酚抗氧劑層的殼核狀蒙脫土，即殼核無機材料。
17、一種具有無機材料的環氧樹脂復合材料的制備方法，包括以下步驟：
18、步驟一：取重量份的環氧樹脂和固化劑，置于攪拌釜中，在60-70℃的溫度條件下攪拌1-2h，投入重量份的殼核無機材料，繼續攪拌1-2h，再加入重量份的固化促進劑，攪拌混合0.5-1h后，靜置脫氣，形成預混物料；
19、步驟二：將預混物料澆筑至模具中，將溫度升高至90-100℃，保持2-3h后，將升高溫度至140-150℃，保持2-3h，待物料自然冷卻，即可獲得環氧樹脂復合材料。
20、(三)有益的技術效果
21、本專利技術通過制備以蒙脫土為核，聚合物受阻酚抗氧劑層為殼的殼核無機材料，由于核層結構中含有豐富的脂鍵，可以與環氧樹脂結構中的羥基等產生氫鍵，因此在環氧樹脂的固化過程中，可以與環氧樹脂形成氫鍵締合網絡，有效地改善了無機材料與環氧樹脂的界面性能，使其能夠以物理交聯核心的形式，均勻分布在環氧樹脂網絡結構中，因此，在環氧樹脂復合材料在受到外界作用力時，產生的應力可通過物理交聯核心向聚合物網絡散發，形成應力轉移和分散的效果，進而避免應力集中造成材料損壞現象，有利于提高環氧樹脂復合材料的韌性和機械力學性能。同時，殼核無機材料中的核層結構中含有受阻酚抗氧劑，可以有效改善環氧樹脂復合材料的耐老化黃變性能，而且，由于氫鍵締合網絡對殼核無機材料的限域作用，抗氧劑無法發生遷移和析出的現象，可保障環氧樹脂復合材料具有長效耐老化黃變效果。
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1.一種具有無機材料的環氧樹脂復合材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：環氧樹脂85-95份、殼核無機材料5-10份、固化劑12-20份、固化促進劑5-10份；
2.根據權利要求1所述的具有無機材料的環氧樹脂復合材料，其特征在于，所述環氧樹脂為E51型環氧樹脂或者E44型環氧樹脂中的任意一種。
3.根據權利要求1所述的具有無機材料的環氧樹脂復合材料，其特征在于，所述固化劑為聚酰胺或者聚醚胺D400中的任意一種。
4.根據權利要求1所述的具有無機材料的環氧樹脂復合材料，其特征在于，所述固化促進劑為咪唑或者叔胺中的任意一種。
5.根據權利要求1所述的具有無機材料的環氧樹脂復合材料，其特征在于，第一步中，所述蒙脫土的平均粒徑為5um。
6.一種如權利要求1-5任意一項所述的具有無機材料的環氧樹脂復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
【技術特征摘要】
1.一種具有無機材料的環氧樹脂復合材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：環氧樹脂85-95份、殼核無機材料5-10份、固化劑12-20份、固化促進劑5-10份；
2.根據權利要求1所述的具有無機材料的環氧樹脂復合材料，其特征在于，所述環氧樹脂為e51型環氧樹脂或者e44型環氧樹脂中的任意一種。
3.根據權利要求1所述的具有無機材料的環氧樹脂復合材料，其特征在于，所述固化劑為聚...
【專利技術屬性】
技術研發人員：岑朝明，丁旭陽，
申請(專利權)人：彼得福新材料鹽城有限公司，
類型：發明
國別省市：
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