一種延長環氧樹脂固化時間的方法與流程

2023-09-22 16:49:05

本發明屬於材料技術領域，具體涉及一種延長環氧樹脂固化時間的方法。

背景技術：

環氧樹脂(EP)廣泛應用於機械、電器、電子、航空、航天、化工、交通運輸、建築等領域，是一種非常重要的高分子材料。目前環氧樹脂與固化劑混合使用時，採取現用現配的方式，其原因在於，環氧樹脂直接與固化劑混合時，需控制加料速度。加料過快，反應劇烈，熱量集聚在環氧樹脂內部，不易排出，造成局部糊化；若加料過慢，在使用前大部分環氧樹脂已經固化，後期操作時間就會縮短，影響使用。綜合以上情況，對環氧樹脂的操作有很大要求，且對環氧樹脂的使用造成了很大局限。ZL201110193050.2公開了一種二氧化矽改性環氧樹脂固化劑及清漆製備方法，其是使用二氧化矽改性後的酯類化合物作為封端劑對固化劑進行封端，從而達到控制固化速度的目的，方法相對複雜。ZL201310563916.3公開了一種環氧樹脂潛伏性固化劑及相應的環氧樹脂塗料，其包括雙氰胺、脲類衍生物、二氧化矽、石棉纖維、稀釋劑等，脲類衍生物作為雙氰胺的促進劑，其目的是使塗料的固化時間縮短。目前使用納米介孔二氧化矽延長環氧樹脂固化時間的研究還沒有相關的報導。

技術實現要素：

本發明主要提供了一種延長環氧樹脂固化時間的方法，可以使固化劑從環氧樹脂孔道內部緩慢釋放出來，從而實現延長固化時間的目的。其技術方案如下：一種延長環氧樹脂固化時間的方法，包括以下步驟：

(1)將納米介孔二氧化矽、固化劑和溶劑在容器內混合0.1-12h，得混合料；

(2)將混合料在0-200℃下混合處理0.1-24h；

(3)向上述混合料中加入環氧樹脂，混合均勻。

優選的，步驟(1)中納米介孔二氧化矽、固化劑和溶劑的重量比為1:(0.1-100):(0.1100)。

優選的，納米介孔二氧化矽、固化劑和溶劑的重量比為1:(0.1-20):(0.1-50)。

優選的，步驟(1)中所述溶劑選自水、甲醇、乙醇、正丁醇、三氯甲烷、二氯甲烷和石油醚中的一種或幾種。

優選的，步驟(1)中所述固化劑為胺類固化劑。

優選的，步驟(2)中處理溫度為20-80℃，時間為0.1-12h。

優選的，步驟(3)中混合料與環氧樹脂的重量比為1:1-100。

優選的，步驟(3)中混合溫度為0-100℃。

採用上述延長環氧樹脂固化時間的方法，本發明具有以下優點：

本發明的方法利用介孔二氧化矽納米粒子具有高比表面積、大孔容、吸附性好等特點，首先與固化劑進行混合，使其進入二氧化矽孔道內部，再將吸附了固化劑的二氧化矽與環氧樹脂混合，使固化劑從環氧樹脂孔道內部緩慢釋放出來，從而實現延長固化時間的目的。

具體實施方式

實施例1

(1)將重量比1:3:3的納米介孔二氧化矽、脂肪胺和乙醇在容器內混合0.5h，得混合料；(2)將混合料放於烘箱中70℃下混合乾燥2h；(3)向上述混合料中加入12倍重量的環氧樹脂，50℃混合均勻。所得環氧樹脂的表幹時間為360min。

實施例2

(1)將重量比1:100:70的納米介孔二氧化矽、芳香胺和溶劑在容器內混合6h，得混合料；(2)將混合料放於烘箱中200℃下混合乾燥0.1h；(3)向上述混合料中加入1倍重量的環氧樹脂，100℃混合均勻。所得環氧樹脂的表幹時間為350min。

實施例3

(1)將重量比1:20:50的納米介孔二氧化矽、固化劑和溶劑在容器內混合12h，得混合料；(2)將混合料放於烘箱中20℃下混合乾燥24h；(3)向上述混合料中加入100倍重量的環氧樹脂，20℃混合均勻。所得環氧樹脂的表幹時間為156min。

實施例4

(1)將重量比1:0.1:0.1的納米介孔二氧化矽、固化劑和溶劑在容器內混合3h，得混合料；(2)將混合料放於烘箱中100℃下混合乾燥12h；(3)向上述混合料中加入50倍重量的環氧樹脂，0℃混合均勻。所得環氧樹脂的表幹時間為120min。

實施例5

(1)將重量比1:50:100的納米介孔二氧化矽、固化劑和溶劑在容器內混合9h，得混合料；(2)將混合料放於烘箱中50℃下混合乾燥3h；(3)向上述混合料中加入10倍重量的環氧樹脂，0℃混合均勻。所得環氧樹脂的表幹時間為540min。

對比例1

將一定質量的固化劑直接加入到4倍質量的環氧樹脂中，混合均勻。測其表幹時間為68min。

對本領域的技術人員來說，可根據以上描述的技術方案以及構思，做出其它各種相應的改變以及形變，而所有的這些改變以及形變都應該屬於本發明權利要求的保護範圍之內。