专利摘要

专利摘要

本发明提供一种耐海水乙烯基酯复合材料，其重量份组成为：环氧乙烯基酯树脂40～50份，固化剂0.4～1.8份，促进剂0.6～2份，有机累托石2～4份，纳米高岭土12～18份，脱模剂1～4份，苯乙烯10～15份，丁腈橡胶5～8份。本发明提供的耐海水乙烯基酯复合材料的耐海水性能较好，能有效降低海水腐蚀的不良影响，使用寿命较长。

权利要求

1.一种耐海水乙烯基酯复合材料，其特征在于：其重量份组成为：

所述固化剂为过氧化氢异丙苯，所述脱模剂为聚乙二醇；

所述的一种耐海水乙烯基酯复合材料的制备方法，其步骤如下：

(1)将累托石加入蒸馏水后置于恒温水浴中超声振荡，6分钟后加入十二烷基二甲基苄基氯化铵，继续超声振荡25分钟，室温下静置20小时，离心分离、洗涤、干燥、研磨、过筛后得到有机累托石备用；

(2)将纳米高岭土置于马弗炉中煅烧4小时，得到煅烧纳米高岭土，将煅烧纳米高岭土加入蒸馏水中，同时加入十六烷基三甲基溴化铵以及铝钛酸酯偶联剂，加热搅拌3小时后停止，自然冷却至室温，离心分离至检测不出溴离子后干燥、研磨，得到改性纳米高岭土；

(3)将环氧乙烯基酯树脂、脱模剂、苯乙烯、丁腈橡胶、步骤(1)得到的有机累托石以及步骤(2)得到的改性纳米高岭土一起加入搅拌机，50℃下搅拌2分钟得到混合料，将混合料进行超声分散20分钟，自然冷却至室温，加入固化剂并搅拌均匀，抽真空40分钟后加入促进剂，搅拌2分钟后浇注于模具中，室温固化24小时后110℃下固化4小时，自然冷却至室温，脱模后得到耐海水乙烯基酯复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种耐海水乙烯基酯复合材料，其特征在于：所述促进剂为异辛酸钴。

3.根据权利要求1所述的一种耐海水乙烯基酯复合材料，其特征在于：所述有机累托石的层间距为2.5-2.6nm。

4.根据权利要求1所述的一种耐海水乙烯基酯复合材料，其特征在于：所述步骤(1)中，恒温水浴的温度为85℃。

5.根据权利要求1所述的一种耐海水乙烯基酯复合材料，其特征在于：所述步骤(1)中，累托石与十二烷基二甲基苄基氯化铵的重量比为18:1。

6.根据权利要求1所述的一种耐海水乙烯基酯复合材料，其特征在于：所述步骤(2)中，纳米高岭土、十六烷基三甲基溴化铵、铝钛酸酯偶联剂的重量比为100:5:2。

7.根据权利要求1所述的一种耐海水乙烯基酯复合材料，其特征在于：所述步骤(2)中，加热搅拌时的温度为95℃。

说明书

技术领域：

本发明涉及一种复合材料，特别是涉及一种耐海水乙烯基酯复合材料及其制备方法。

背景技术：

环氧乙烯基酯树脂(epoxy vinyl ester resin，EVER)是由环氧树脂和甲基丙烯酸或丙烯酸通过开环加成反应得到的一种树脂，既有环氧树脂优良的力学性能和耐腐蚀性能，又有不饱和聚酯树脂良好的工艺性能，由其作为基体树脂制成的复合材料在电气绝缘、汽车构件、体育用品以及陆海运输等方面均有广泛的应用。海水是自然界中数量最多而且具有很强腐蚀性的电解质溶液，含有3.2％-3.75％NaCl等盐类，溶解有氧和二氧化碳等气体，还有大量海生物，复杂的海洋环境造成了对海水中复合材料的腐蚀，从而影响到复合材料的各项性能以及使用寿命。

公开号为CN103351582、公开日为2013.10.16、申请人为上纬(上海)精细化工有限公司的中国专利申请公开了“一种高韧性环氧乙烯基酯树脂组合物”，包括环氧乙烯基酯树脂和聚氨酯丙烯酸酯，其中，环氧乙烯基酯树脂和聚氨酯丙烯酸酯的重量比为(70-95):(5-30)。该高分行环氧乙烯基酯树脂组合物有效大幅提升环氧乙烯基酯树脂的韧性与延伸率等特性，树脂外观均匀不分层，适用于制作各种高性能复合材料制品，不过其耐海水性能不好，在海洋环境中容易被海水腐蚀导致性能下降比较严重，使用寿命被大大缩短。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是提供一种耐海水乙烯基酯复合材料，其耐海水性能较好，能有效降低海水腐蚀的不良影响，使用寿命较长。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种耐海水乙烯基酯复合材料，其重量份组成为：

优选地，本发明所述固化剂为过氧化氢异丙苯。

优选地，本发明所述促进剂为异辛酸钴。

优选地，本发明所述有机累托石的层间距为2.5-2.6nm。

优选地，本发明所述脱模剂为聚乙二醇。

本发明要解决的另一技术问题是提供上述耐海水乙烯基酯复合材料的制备方法。

为解决上述技术问题，技术方案是：

一种耐海水乙烯基酯复合材料的制备方法，其步骤如下：

(1)将累托石加入蒸馏水后置于恒温水浴中超声振荡，6分钟后加入十二烷基二甲基苄基氯化铵，继续超声振荡25分钟，室温下静置20小时，离心分离、洗涤、干燥、研磨、过筛后得到有机累托石备用；

(2)将纳米高岭土置于马弗炉中煅烧4小时，得到煅烧纳米高岭土，将煅烧纳米高岭土加入蒸馏水中，同时加入十六烷基三甲基溴化铵以及铝钛酸酯偶联剂，加热搅拌3小时后停止，自然冷却至室温，离心分离至检测不出溴离子后干燥、研磨，得到改性纳米高岭土；

(3)将环氧乙烯基酯树脂、脱模剂、苯乙烯、丁腈橡胶、步骤(1)得到的有机累托石以及步骤(2)得到的改性纳米高岭土一起加入搅拌机，50℃下搅拌2分钟得到混合料，将混合料进行超声分散20分钟，自然冷却至室温，加入固化剂并搅拌均匀，抽真空40分钟后加入促进剂，搅拌2分钟后浇注于模具中，室温固化24小时后110℃下固化4小时，自然冷却至室温，脱模后得到耐海水乙烯基酯复合材料。

优选地，所述步骤(1)中，恒温水浴的温度为85℃。

优选地，所述步骤(1)中，累托石与十二烷基二甲基苄基氯化铵的重量比为18:1。

优选地，所述步骤(2)中，纳米高岭土、十六烷基三甲基溴化铵、铝钛酸酯偶联剂的重量比为100:5:2。

优选地，所述步骤(2)中，加热搅拌时的温度为95℃。

由上可见，与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1)累托石是一种层状硅酸盐粘土，具有较好的力学性能和气液阻隔性，其经过十二烷基二甲基苄基氯化铵有机改性后可均匀分散于树脂基体中，对外界小分子(例如海水中的无机盐)的扩散起到阻隔作用，使得小分子必须先绕过有机累托石的硅酸盐片层才能到达树脂基体，从而有效延缓了小分子在复合材料中的扩散，提高复合材料的耐海水性能，使其有效降低海水腐蚀的不良影响，保持较好的力学性能，使用寿命较长；

2)纳米高岭土是一种具有高耐腐蚀性的无机刚性粒子，铝钛酸酯偶联剂兼具钛系、铝系偶联剂的有点，可对纳米高岭土进行有效的协同偶联改性，使得纳米高岭土表面的单分子吸附层非常密集，并使其形成亲有机端，与基体树脂产生交联，形成物理交联点，可有效阻隔外界介质的渗透，进一步提高复合材料的耐海水性能。

具体实施方式：

下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

实施例1

一种耐海水乙烯基酯复合材料，其重量份组成为：环氧乙烯基酯树脂40份，过氧化氢异丙苯0.5份，异辛酸钴0.8份，有机累托石4份，纳米高岭土16份，聚乙二醇2份，苯乙烯15份，丁腈橡胶8份，其中，有机累托石的层间距为2.5-2.6nm。

其制备方法的步骤如下：

(1)将累托石加入蒸馏水后置于温度为85℃的恒温水浴中超声振荡，6分钟后加入十二烷基二甲基苄基氯化铵，累托石与十二烷基二甲基苄基氯化铵的重量比为18:1，继续超声振荡25分钟，室温下静置20小时，离心分离、洗涤、干燥、研磨、过筛后得到有机累托石备用；

(2)将纳米高岭土置于马弗炉中煅烧4小时，得到煅烧纳米高岭土，将煅烧纳米高岭土加入蒸馏水中，同时加入十六烷基三甲基溴化铵以及铝钛酸酯偶联剂，纳米高岭土、十六烷基三甲基溴化铵、铝钛酸酯偶联剂的重量比为100:5:2，温度为95℃下加热搅拌3小时后停止，自然冷却至室温，离心分离至检测不出溴离子后干燥、研磨，得到改性纳米高岭土；

(3)将环氧乙烯基酯树脂、聚乙二醇、苯乙烯、丁腈橡胶、步骤(1)得到的有机累托石以及步骤(2)得到的改性纳米高岭土一起加入搅拌机，50℃下搅拌2分钟得到混合料，将混合料进行超声分散20分钟，自然冷却至室温，加入过氧化氢异丙苯并搅拌均匀，抽真空40分钟后加入异辛酸钴，搅拌2分钟后浇注于模具中，室温固化24小时后110℃下固化4小时，自然冷却至室温，脱模后得到耐海水乙烯基酯复合材料。

实施例2

一种耐海水乙烯基酯复合材料，其重量份组成为：环氧乙烯基酯树脂45份，过氧化氢异丙苯0.9份，异辛酸钴2份，有机累托石3份，纳米高岭土18份，聚乙二醇1份，苯乙烯12份，丁腈橡胶5份，其中，有机累托石的层间距为2.5-2.6nm。

其制备方法与实施例一一样。

实施例3

一种耐海水乙烯基酯复合材料，其重量份组成为：环氧乙烯基酯树脂44份，过氧化氢异丙苯0.4份，异辛酸钴1份，有机累托石3.5份，纳米高岭土17份，聚乙二醇4份，苯乙烯14份，丁腈橡胶7份，其中，有机累托石的层间距为2.5-2.6nm。

其制备方法与实施例一一样。

实施例4

一种耐海水乙烯基酯复合材料，其重量份组成为：环氧乙烯基酯树脂48份，过氧化氢异丙苯1.0份，异辛酸钴1.5份，有机累托石2份，纳米高岭土12份，聚乙二醇3份，苯乙烯13份，丁腈橡胶6份，其中，有机累托石的层间距为2.5-2.6nm。

其制备方法与实施例一一样。

实施例5

一种耐海水乙烯基酯复合材料，其重量份组成为：环氧乙烯基酯树脂50份，过氧化氢异丙苯1.8份，异辛酸钴0.6份，有机累托石2.5份，纳米高岭土14份，聚乙二醇1.5份，苯乙烯11份，丁腈橡胶5.5份，其中，有机累托石的层间距为2.5-2.6nm。

其制备方法与实施例一一样。

实施例6

一种耐海水乙烯基酯复合材料，其重量份组成为：环氧乙烯基酯树脂42份，过氧化氢异丙苯1.5份，异辛酸钴1.4份，有机累托石2.4份，纳米高岭土13份，聚乙二醇2.5份，苯乙烯13.5份，丁腈橡胶7.5份，其中，有机累托石的层间距为2.5-2.6nm。

其制备方法与实施例一一样。

经测试，实施例1-6制得的复合材料以及对比例的性能保持率如下表所示，其中，

对比例为公开号为CN103351582的中国专利，

测试过程为：将复合材料置于质量浓度为35％的NaCl溶液中，室温静置处理100天后测试其剩余性能，按照下式得到性能保持率：

性能保持率＝(处理前性能—处理后性能)/处理前性能×100％

由上表可见，本发明制得的复合材料的抗冲击强度保持率、热变形温度保持率、弯曲强度保持率均好于对比例，具有较好的耐海水性能。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

耐海水乙烯基酯复合材料及其制备方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。