本發(fā)明涉及環(huán)氧樹脂，具體為一種基于含氟樹脂的復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、聚酰亞胺是一種高性能的合成樹脂，具有力學(xué)強度高，耐水性好，耐高溫性能強，絕緣性能高等優(yōu)點，應(yīng)用十分廣泛。將聚酰亞胺與環(huán)氧樹脂，聚醚醚酮，聚四氟乙烯等材料進行共混，得到得到性能更好的復(fù)合材料。在聚酰亞胺分子鏈中引入含氟基團，醚鍵等，可以賦予其良好的有機溶劑溶解性，可以拓展其應(yīng)用領(lǐng)域。

2、環(huán)氧樹脂具有良好的固化特性，漆膜附著力強，耐化學(xué)品性優(yōu)良，耐熱性好，廣泛應(yīng)用在涂料，膠黏劑，澆鑄體材料等方面。但是，環(huán)氧樹脂存在固化物交聯(lián)密度大，導(dǎo)致固化材料較脆，抗沖擊性和耐熱性不好，這使得環(huán)氧樹脂在某些需要承受較大沖擊或振動的應(yīng)用中表現(xiàn)不佳，即環(huán)氧樹脂在韌性方面表現(xiàn)不夠優(yōu)秀的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種基于含氟樹脂的復(fù)合材料及其制備方法，解決了環(huán)氧樹脂力學(xué)性能較差的問題。

2、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

3、一種基于含氟樹脂的復(fù)合材料，包括100重量份環(huán)氧樹脂，10-25重量份含氟聚酰亞胺樹脂，7-8重量份固化劑，0.5-0.8重量份消泡劑。

4、含氟聚酰亞胺樹脂的制備方法如下：

5、向容器中通入氮氣，加入n,n-二甲基甲酰胺，二酐單體，含氟二胺單體，室溫下攪拌反應(yīng)10-15h，然后將溶液涂覆在干凈的玻璃板表面，置于烘箱中進行熱亞胺化處理，得到含氟聚酰亞胺樹脂。

6、含氟二胺單體的具有如下式ⅰ的結(jié)構(gòu)式：；式ⅰ中a為8-16中的任意整數(shù)。

7、優(yōu)選的，二酐單體包括均苯四甲酸酐，4,4'-聯(lián)苯醚二酐或3,3',4,4'-聯(lián)苯四甲酸二酐。

8、優(yōu)選的，固化劑包括2-乙基-4-甲基咪唑；消泡劑包括有機硅消泡劑。

9、優(yōu)選的，二酐單體、含氟二胺單體和n,n-二甲基甲酰胺的用量比為1mol:1-1.05mol：3.5-4.5ml。

10、優(yōu)選的，熱亞胺化處理是依次在100℃中保溫1h、150℃中保溫1h、200℃中保溫2h、240℃中保溫2h、280℃中保溫1h。

11、優(yōu)選的，含氟二胺單體的制備方法為：

12、s1、向裝有冷凝回流管的容器中加入10-15ml甲苯或二甲苯溶劑，摩爾比為2.4-3:1:0.13-0.16的3-硝基-4-三氟甲基苯甲酸，烷基二醇，對甲苯磺酸，加熱至100-120℃，反應(yīng)12-18h，減壓濃縮，石油醚洗滌，產(chǎn)物在二氯甲烷中重結(jié)晶，得到含氟二硝基單體。反應(yīng)式為：

13、；

14、s2、向裝有冷凝回流管的容器中加入14-16ml乙醇，含氟二硝基單體，鈀碳催化劑，加熱至70-80℃，滴加質(zhì)量分數(shù)80%的水合肼溶液，其中含氟二硝基單體，鈀碳催化劑，水合肼溶液的質(zhì)量比為1:0.12-0.15:6-8；攪拌反應(yīng)6-12h，過濾后將濾液減壓濃縮，產(chǎn)物在二氯甲烷中重結(jié)晶，得到含氟二胺單體。反應(yīng)式為：

15、；

16、優(yōu)選的，烷基二醇的結(jié)構(gòu)式為，a為8-16中的任意整數(shù)。

17、優(yōu)選的，基于含氟樹脂的復(fù)合材料的制備方法為：向容器中加入四氫呋喃，含氟聚酰亞胺樹脂，攪拌溶解后加入環(huán)氧樹脂，固化劑，消泡劑，混勻，得到基于含氟樹脂的復(fù)合材料。

18、本發(fā)明的技術(shù)效果：本發(fā)明以3-硝基-4-三氟甲基苯甲酸和烷基二醇作為反應(yīng)物，經(jīng)過酯化和硝基還原反應(yīng)，得到新型的含有烷基長鏈的含氟二胺單體，然后與均苯四甲酸酐等二酐單體進行聚合反應(yīng)，得到的含氟聚酰亞胺具有良好的溶解性，在四氫呋喃，n,n-二甲基甲酰胺，n-甲基吡咯烷酮，三氯甲烷等溶劑均表現(xiàn)出很好的溶解性，便于后續(xù)制備溶劑型環(huán)氧樹脂復(fù)合材料。

19、本發(fā)明以廉價易得，低沸點的四氫呋喃作為溶劑，環(huán)氧樹脂作為基體，含氟聚酰亞胺樹脂作為增韌劑，其具有優(yōu)異的溶解性，可以很好溶解和分散在環(huán)氧樹脂復(fù)合材料中，聚酰亞胺具有優(yōu)異的力學(xué)性能，均勻分散在環(huán)氧樹脂材料中，固化后形成均一穩(wěn)定的復(fù)合體系，可以提高材料的力學(xué)強度，并且含氟聚酰亞胺樹脂的主鏈中含有柔性烷基長鏈，對環(huán)氧樹脂起到很好的增韌作用，顯著提高了材料的斷裂伸長率和沖擊韌性。

20、本發(fā)明的含氟聚酰亞胺樹脂含有疏水性的烷基長鏈和含氟基團，均勻的分散在環(huán)氧樹脂復(fù)合材料中，有利于降低材料的吸水率，提高耐水性能。

技術(shù)特征：

1.一種基于含氟樹脂的復(fù)合材料，其特征在于，所述基于含氟樹脂的復(fù)合材料包括100重量份環(huán)氧樹脂，10-25重量份含氟聚酰亞胺樹脂，7-8重量份固化劑，0.5-0.8重量份消泡劑；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于含氟樹脂的復(fù)合材料，其特征在于，所述固化劑包括2-乙基-4-甲基咪唑；消泡劑包括有機硅消泡劑。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于含氟樹脂的復(fù)合材料，其特征在于，所述二酐單體、含氟二胺單體和n,n-二甲基甲酰胺的用量比為1mol:1-1.05mol：3.5-4.5ml。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于含氟樹脂的復(fù)合材料，其特征在于，所述熱亞胺化處理是依次在100℃中保溫1h、150℃中保溫1h、200℃中保溫2h、240℃中保溫2h、280℃中保溫1h。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于含氟樹脂的復(fù)合材料，其特征在于，所述二酐單體包括均苯四甲酸酐，4,4'-聯(lián)苯醚二酐或3,3',4,4'-聯(lián)苯四甲酸二酐。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于含氟樹脂的復(fù)合材料，其特征在于，所述含氟二胺單體的制備方法為：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于含氟樹脂的復(fù)合材料，其特征在于，所述s1中溶劑為甲苯或二甲苯。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于含氟樹脂的復(fù)合材料，其特征在于，所述s1中，3-硝基-4-三氟甲基苯甲酸、烷基二醇、對甲苯磺酸、溶劑的用量比為2.4-3mol:1mol:0.13-0.16mol:10-15ml；烷基二醇的結(jié)構(gòu)式為，a為8-16中的任意整數(shù)。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于含氟樹脂的復(fù)合材料，其特征在于，所述s2中，含氟二硝基單體、鈀碳催化劑、水合肼溶液、乙醇的質(zhì)量比為1:0.12-0.15:6-8:14-16。

10.一種如權(quán)利要求1-9任一項所述的基于含氟樹脂的復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法為：向容器中加入四氫呋喃，含氟聚酰亞胺樹脂，攪拌溶解后加入環(huán)氧樹脂，固化劑，消泡劑，混勻，得到基于含氟樹脂的復(fù)合材料。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及環(huán)氧樹脂技術(shù)領(lǐng)域，且公開了一種基于含氟樹脂的復(fù)合材料及其制備方法，包括100重量份環(huán)氧樹脂，10?25重量份含氟聚酰亞胺樹脂，7?8重量份固化劑，0.5?0.8重量份消泡劑；本發(fā)明的含氟聚酰亞胺樹脂具有優(yōu)異的溶解性，可以很好溶解和分散在環(huán)氧樹脂復(fù)合材料中，固化后形成均一穩(wěn)定的復(fù)合體系，可以提高材料的力學(xué)強度，并且含氟聚酰亞胺樹脂含有柔性烷基長鏈，對環(huán)氧樹脂起到很好的增韌作用，顯著提高了材料的斷裂伸長率和沖擊韌性。并且可以降低材料的吸水率，提高耐水性能。

技術(shù)研發(fā)人員：崔寧華,崔彬
受保護的技術(shù)使用者：江西朝暉氟塑制品有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2