一种用于环氧树脂复合材料表面的胶衣及其制备方法和应用.pdf

本发明提供了一种用于环氧树脂复合材料表面的胶衣，由100重量份的不饱和聚酯树脂、0.1‑0.5重量份的消泡剂、1.0‑3.0重量份的气相二氧化硅、20‑40重量份的苯乙烯、含有0.012–0.03重量份异辛酸钴的溶液、0.05–2.0重量份的石蜡和5–30重量份的色浆制备而成。还提供了上述胶衣的制备方法，向不饱和聚酯树脂中加入消泡剂、气相二氧化硅，高速分散至细度小于40um，再加入苯乙烯，异辛酸钴溶液、融化的石蜡和色浆，搅拌均匀即获得所需要的胶衣。还提供了上述胶衣作为环氧树脂复合材料表面涂层的用途。本发明解决了普通不饱和聚酯胶衣和环氧树脂复合材料不粘接的问题。

1.一种用于环氧树脂复合材料表面的胶衣，其特征在于由如下重量份的原料制备而成：不饱和聚酯树脂100重量份；消泡剂0.1–0.5重量份；气相二氧化硅1.0-3.0重量份；苯乙烯20-40重量份；异辛酸钴溶液，在所述的异辛酸钴溶液中，异辛酸钴的重量为0.012-0.03重量份；石蜡0.05–2.0重量份；色浆5–30重量份。 2.根据权利要求1所述的一种用于环氧树脂复合材料表面的胶衣，其特征在于：所述的不饱和聚酯树脂为邻苯型不饱和聚酯树脂、间苯型不饱和聚酯树脂、对苯型不饱和聚酯树脂、新戊二醇型不饱和聚酯树脂或者乙烯基树脂中的任意一种。 3.根据权利要求1所述的一种用于环氧树脂复合材料表面的胶衣，其特征在于：所述的气相二氧化硅为比表面积为100-400m2/g的气相法二氧化硅。 4.根据权利要求1所述的一种用于环氧树脂复合材料表面的胶衣，其特征在于：所述的消泡剂为比克化学公司生产的牌号BYK®A501或者BYK®A555，巴斯夫公司生产的牌号EFKA®PB2720或者埃夫科纳助剂有限公司生产的牌号AFCONA7200中的任意一种。 5.根据权利要求1所述的一种用于环氧树脂复合材料表面的胶衣，其特征在于：所述的异辛酸钴溶液的质量百分比浓度为12%。 6.根据权利要求1所述的一种用于环氧树脂复合材料表面的胶衣，其特征在于：所述的石蜡为熔点范围在40–80℃的固体石蜡。 7.根据权利要求1所述的一种用于环氧树脂复合材料表面的胶衣，其特征在于：所述的色浆为含钛白粉、碳黑、酞青颜料、氧化铁红、氧化铁黄、氧化铬绿、喹吖啶酮等不饱和聚酯树脂色浆中的任意一种或两种以上的混合物。 8.权利要求1所述的一种用于环氧树脂复合材料表面的胶衣的制备方法，其特征在于包括如下步骤：1）按照重量份数称取各反应原料；2）向不饱和聚酯树脂中加入消泡剂、气相二氧化硅，高速分散至细度小于40um，再加入苯乙烯，异辛酸钴溶液、融化的石蜡和色浆，搅拌均匀即获得所需要的胶衣。 9.权利要求1所述的一种用于环氧树脂复合材料表面的胶衣作为环氧树脂复合材料表面涂层的用途。

技术领域

本发明属于化工领域，涉及一种涂层材料，具体来说是一种用于环氧树脂复合材料表面的胶衣及其制备方法和应用。

背景技术

复合材料表面用胶衣是获得复合材料高质量表面以及赋予制品美观和耐候耐水保护的非常重要的涂层材料。不饱和聚酯胶衣以其优良的耐候耐水及耐晒不易变色等特性在以不饱和聚酯树脂为基体的普通玻璃钢制品领域，已经有着普遍的应用。而在需要高强度高模量的复合材料船艇，风力发电机叶片等领域，以环氧树脂为基体的复合材料应用较广，但是由于普通不饱和聚酯胶衣在施工时因表面无法完全固化而处于发粘形态，和环氧树脂基材的无法良好粘接。而采用环氧树脂基体制作的胶衣虽然有好的粘接力，但环氧树脂胶衣不耐晒易发黄变色，粘度大不易脱泡存在针孔等涂层缺陷，无法有效使用。

发明内容

针对现有技术中的上述技术问题，本发明提供了一种用于环氧树脂复合材料表面的胶衣及其制备方法和应用，所述的这种用于环氧树脂复合材料表面的胶衣及其制备方法和应用要解决现有技术中的环氧树脂胶衣不耐晒易发黄变色，粘度大不易脱泡存在针孔等涂层缺陷，无法有效使用的技术问题。

本发明提供了一种用于环氧树脂复合材料表面的胶衣，由如下重量份的原料制备而成：

不饱和聚酯树脂 100；

消泡剂 0.1 -0.5；

气相二氧化硅 1.0 - 3.0；

苯乙烯 20- 40；

异辛酸钴溶液，在所述的异辛酸钴溶液中，异辛酸钴的重量为0.012- 0.03重量份；

石蜡 0.05–2.0；

色浆 5–30；

进一步的，所述的不饱和聚酯树脂为邻苯型不饱和聚酯树脂、间苯型不饱和聚酯树脂、对苯型不饱和聚酯树脂、新戊二醇型不饱和聚酯树脂或者乙烯基树脂中的任意一种。

进一步的，所述的气相二氧化硅为100-400m2/g的气相法二氧化硅。

进一步的，所述的消泡剂为比克化学公司生产的牌号BYK® A501或者BYK® A555，巴斯夫公司生产的牌号EFKA® PB 2720或者埃夫科纳助剂有限公司生产的牌号AFCONA 7200中的一种。

进一步的，所述的异辛酸钴溶液的质量百分比浓度为12%。

进一步的，所述的石蜡为熔点范围在40–80℃的固体石蜡。

进一步的，所述的色浆为含钛白粉、碳黑、酞青颜料、氧化铁红、氧化铁黄、氧化铬绿、喹吖啶酮等不饱和聚酯树脂色浆中的任意一种或两种以上的混合物。

进一步的，所述的不饱和聚酯树脂为邻苯型不饱和聚酯树脂、间苯型不饱和聚酯树脂、对苯型不饱和聚酯树脂、新戊二醇型不饱和聚酯树脂或者乙烯基树脂中的任意一种。

本发明还提供了上述用于环氧树脂复合材料表面的胶衣的制备方法，包括如下步骤：

1)按照重量份数称取各反应原料；

2)向不饱和聚酯树脂中加入消泡剂、气相二氧化硅，高速分散至细度小于40um，再加入苯乙烯，异辛酸钴溶液、融化的石蜡和色浆，搅拌均匀即获得所需要的胶衣。

本发明还提供了上述用于环氧树脂复合材料表面的胶衣作为环氧树脂复合材料表面涂层的用途。

本发明通过添加熔点范围在40–80℃的石蜡到不饱和聚酯胶衣配方中，使胶衣固化时石蜡从胶衣表面析出形成阻隔空气的蜡膜，改善了胶衣表面固化度。在糊制环氧树脂复合材料时，环氧树脂可以和良好固化的胶衣面粘接，从而使耐候耐水的聚酯胶衣可以应用于环氧树脂复合材料制品制作上。而普通不饱和聚酯胶衣在空气中固化时，表面受氧气阻聚固化不良而发粘，造成后续环氧树脂基材粘接不良。

本发明和已有技术相比，其技术进步是显著的。本发明采用石蜡添加剂到胶衣配方中解决了普通不饱和聚酯胶衣和环氧树脂复合材料不粘接的问题。

具体实施方式

实施例1

本发明提供了一种用于环氧树脂复合材料表面的胶衣，由如下重量份的原料制备而成：

间苯型不饱和聚酯树脂 100；

消泡剂BYK A555 0.5；

气相二氧化硅 2.0；

苯乙烯 30；

质量百分比浓度为12%的异辛酸钴溶液 0.2；

石蜡 0.5；

钛白色浆 10；

本发明还提供了上述用于环氧树脂复合材料表面的胶衣的制备方法，包括如下步骤：

1）按照重量份数称取各反应原料；

2）向不饱和聚酯树脂中加入消泡剂、气相二氧化硅，高速分散至细度小于25um，再加入苯乙烯，质量百分比浓度为12%的异辛酸钴溶液、融化的石蜡和色浆，搅拌均匀即获得所需要的胶衣。

实施例2

邻苯型不饱和聚酯树脂 100；

消泡剂BYK A555 0.1；

气相二氧化硅 1.0；

苯乙烯 20；

质量百分比浓度为12%的异辛酸钴溶液 0.1；

石蜡 0.2；

钛白色浆 10；

制备方法如实施例1。

实施例3

新戊二醇型不饱和聚酯树脂 100；

消泡剂BYK A555 0.5；

气相二氧化硅 2.5；

苯乙烯 40；

质量百分比浓度为12%的异辛酸钴溶液 0.25；

石蜡 1.0；

钛白色浆 10；

制备方法如实施例1。

实施例4

乙烯基树脂 100；

消泡剂EFKA2720 0.5；

气相二氧化硅 2.0；

苯乙烯 20；

质量百分比浓度为12%的异辛酸钴溶液 0.25；

石蜡 1.2；

碳黑色浆 5；

制备方法如实施例1。

对照例

普通不饱和聚酯胶衣,采用如下重量份数的原料制备而成：

间苯型不饱和聚酯树脂 100

消泡剂BYK A555 0.5

气相二氧化硅 2.0

苯乙烯 30

质量百分比浓度为12%的异辛酸钴溶液 0.2

钛白色浆 10

制备方法如实施例1。

将实施例1~4制备的胶衣100g加入2.0g固化剂过氧化甲乙酮溶液，搅拌均匀后用涂料拉膜器在干净已经涂好脱模剂的玻璃板上制备600um胶衣涂层，在30-40℃环境温度固化2小时至表干。另外取200g的E51环氧树脂加入50g胺固化剂，搅拌均匀，在已固化的胶衣涂层上连续糊制3层玻璃纤维毡。常温放置固化2小时后，放到60℃固化2小时，80℃ 4小时后固化，随烘箱自然冷却到室温后脱模即为带不饱和聚酯胶衣的环氧树脂复合材料板制品。

对照例的普通不饱和聚酯胶衣也采用如上的制备方法制备环氧树脂复合材料板。

采用ASTM D4541-2009 用便携式附着力测试仪测定涂层拉脱强度的标准试验方法，测试表层胶衣的拉脱强度。一般涂层要求大于5MPa。

在胶衣面用800目砂纸打磨，目测检查白点（针孔）。

表一：

胶衣 拉脱强度MPa 针孔 实施例1 5.10 无 实施例2 5.35 无 实施例3 5.61 无 实施例4 6.39 无 对照例 0 无

结论：通过本发明胶衣配方实例1-4的测试结果和对照例普通不饱和聚酯胶衣对比见表一，本发明的胶衣可以有效提高普通不饱和聚酯胶衣和环氧树脂复合材料的粘接强度，达到可以实际应用的水平，解决了把常用的耐候耐水的不饱和聚酯胶衣应用到环氧树脂复合材料表面涂层的粘接问题。