一种环氧树脂纳米复合材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种环氧树脂纳米复合材料的制备方法。一种环氧树脂纳米复合材料的制备方法，其特征在于它包含如下步骤：1)原料的预处理；2)经硫酸溶液作用的淀粉纳米晶的提取，得到白色棉花状的淀粉纳米晶；3)预处理后的液态环氧树脂与淀粉纳米晶的熔融共混过程，得环氧树脂/淀粉纳米晶复合物；4)环氧树脂/淀粉纳米晶复合物的固化剂加入过程，得到环氧树脂/淀粉纳米晶预聚物；5)环氧树脂/淀粉纳米晶预聚物的固化成型过程：将环氧树脂/淀粉纳米晶预聚物浇注到模具中成型，得到环氧树脂纳米复合材料。该方法工艺简单、成本低、环保。

主权项

一种环氧树脂纳米复合材料的制备方法，其特征在于它包含如下步骤：1)原料的预处理：液态环氧树脂在50～100℃的条件下真空干燥除水，直到液态环氧树脂变得澄清且无气泡冒出为止，得到预处理后的液态环氧树脂；固化剂使用前经减压蒸馏纯化处理，使固化剂的纯度≥95wt％；2)经硫酸溶液作用的淀粉纳米晶的提取：按H2SO4溶液、淀粉、去离子水的配比为250mL∶36.00g∶100mL，选取3.16mol/L H2SO4溶液、淀粉和去离子水，备用；在搅拌的条件下将淀粉加入到装有3.16mol/L H2SO4溶液的容器中；将容器置于40℃的油浴锅中，100rpm的速率下机械搅拌5d，得到白色的悬浮液体A；悬浮液体A再离心洗涤至接近中性，并倒去上层悬浮液及沉淀的上半部分，得到底部沉淀较密实的白色固体B；将白色固体B与去离子水混合，搅拌均匀后透析1d，再经分装后迅速冷冻并真空冷冻干燥，得到白色棉花状的淀粉纳米晶；3)预处理后的液态环氧树脂与淀粉纳米晶的熔融共混过程：按预处理后的液态环氧树脂质量：淀粉纳米晶的质量为100∶0.01～95的配比将原料加入到容器中，并将容器置于60～90℃的油浴锅中，100～1000rpm下搅拌15～60min，再超声15～60min，超声后冷却至室温，得环氧树脂/淀粉纳米晶复合物；4)环氧树脂/淀粉纳米晶复合物的固化剂加入过程：将环氧树脂/淀粉纳米晶复合物置入混合容器中，在室温下加入与步骤3)中预处理后的液态环氧树脂质量相对应的化学计量比的固化剂，搅拌5～30min使之充分混合，得到预聚物；预聚物在室温下抽真空脱气5～30min以除去预聚物中的空气及少量水汽，得到环氧树脂/淀粉纳米晶预聚物；5)环氧树脂/淀粉纳米晶预聚物的固化成型过程：将模具预热到20～40℃，随后将环氧树脂/淀粉纳米晶预聚物浇注到模具中，将模具连同环氧树脂/淀粉纳米晶预聚物一同抽真空再脱气5～30min，脱气后的预聚物室温下固化2～5d，再90～120℃后固化2～8h，得到环氧树脂纳米复合材料。