本發(fā)明涉及高分子材料及油氣藏開采領(lǐng)域，具體涉及一種酚醛樹脂無機纖維組合物及應(yīng)用、環(huán)氧樹脂制品及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、環(huán)氧樹脂化學(xué)結(jié)構(gòu)特點是大分子鏈上含有環(huán)氧基，環(huán)氧樹脂的種類、品種較多，其中最主要的是雙酚a型環(huán)氧樹脂。根據(jù)支撐劑包膠的要求，所用環(huán)氧樹脂常溫應(yīng)為固態(tài)，軟化點在80℃以上，否則支撐劑顆粒在貯存時會發(fā)生粘連。樹脂要有一定的水乳性，以有利于支撐劑顆粒之間相互連接。要使環(huán)氧樹脂具有自乳化性，必須在環(huán)氧樹脂分子上引入強親水基團。水性化改性的方法主要有兩類：一類是把環(huán)氧樹脂改性為含富酸基團的樹脂，再用堿中和成鹽；另一類是把環(huán)氧樹脂改性為含富堿基團的樹脂，再用酸中和成鹽。

2、固化劑是熱固性樹脂必不可少的固化反應(yīng)助劑。環(huán)氧樹脂品種較多，而固化劑的品種更多。按化學(xué)反應(yīng)機理和化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為加成聚合型固化劑和催化聚合型固化劑。加成聚合型固化劑如多元胺、改性多元胺、酸酐、高分子預(yù)聚物(酚醛樹脂、聚酯樹脂、氨基樹脂、聚硫橡膠、聚酰胺)；催化聚合型固化劑包括陰離子聚合型如叔胺、咪唑等，陽離子聚合型如bf3絡(luò)合物等。按固化溫度可分為低溫、快速固化固化劑、常溫固化機、中溫固化劑、高溫固化劑、潛伏型固化劑。

3、環(huán)氧樹脂具有較好的粘接強度，綜合性能良好，低收縮性等優(yōu)點，但存在耐熱性不夠高和抗變形弱的缺點，因此，亟需提供一種防止固化后的環(huán)氧樹脂在高溫下易軟化，并且抗變形強的固化劑。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的環(huán)氧樹脂高溫下易軟化并且抗變形低的問題，提供一種酚醛樹脂無機纖維組合物及應(yīng)用、環(huán)氧樹脂制品及其制備方法。該組合物能夠作為固化劑用于固化環(huán)氧樹脂，使得固化后的環(huán)氧樹脂制品具有高溫不易軟化和抗變形的優(yōu)異性能。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面提供一種固化劑組合物，其中，所述固化劑組合物包括固化劑、增強劑和水；

3、所述固化劑為雙酚酚醛樹脂，所述雙酚酚醛樹脂包括式i所示的結(jié)構(gòu)單元a和式ii所示的結(jié)構(gòu)單元b；

4、

5、q為其中，r1、r2各自獨立地為h、ch3、cf3或ch2ch3；

6、以所述雙酚酚醛樹脂的總重量為基準，所述結(jié)構(gòu)單元a的含量為0-100wt％，所述結(jié)構(gòu)單元b的含量為0-100wt％；

7、所述增強劑為無機纖維。

8、本發(fā)明第二方面提供上述固化劑組合物作為固化劑在環(huán)氧樹脂中的應(yīng)用。

9、本發(fā)明第三方面提供一種環(huán)氧樹脂制品的制備方法，其中，所述制備方法包括：

10、將第一組分與固化劑進行混合，固化，得到所述環(huán)氧樹脂制品；

11、其中，所述第一組分包括環(huán)氧樹脂；所述固化劑為上述固化劑組合物。

12、本發(fā)明第四方面提供由上述制備方法制得的環(huán)氧樹脂制品。

13、通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供的固化劑組合物及其應(yīng)用、環(huán)氧樹脂組合物和環(huán)氧樹脂制品獲得以下有益的效果：

14、本發(fā)明提供的固化劑組合物包括雙酚酚醛樹脂、高強度高剛性的無機纖維和水，雙酚酚醛樹脂和無機纖維協(xié)同作用，將其作為固化劑用于固化環(huán)氧樹脂，使得固化后的環(huán)氧樹脂具有高溫不易軟化和抗變形的優(yōu)異性能。

15、本發(fā)明中提供的環(huán)氧樹脂制品，由包含雙酚酚醛樹脂以及高強度高剛性的無機纖維的固化劑組合物和環(huán)氧樹脂制得，該環(huán)氧樹脂制品具有高溫不易軟化，且具有優(yōu)異的抗變形能力。

技術(shù)特征：

1.一種固化劑組合物，其特征在于，所述固化劑組合物包括固化劑、增強劑和水；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固化劑組合物，其中，所述固化劑組合物中，所述固化劑的含量為40-60重量份，所述增強劑的含量為5-10重量份，所述水的含量為30-55重量份。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的固化劑組合物，其中，q為其中，r1、r2各自獨立地為h或ch3，優(yōu)選為ch3；

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項所述的固化劑組合物，其中，所述雙酚酚醛樹脂的重均分子量為2000-10000g/mol，優(yōu)選為3000-5000g/mol。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項所述的固化劑組合物，其中，所述無機纖維的直徑為500-900nm，長徑比為1：0.05-0.1；

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項所述的固化劑組合物，其中，所述無機纖維選自碳纖維、sic纖維、陶瓷纖維和納米玻璃纖維中的至少一種，優(yōu)選為納米玻璃纖維。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一項所述的固化劑組合物，其中，所述固化劑組合物還包括2-6重量份，優(yōu)選3-5重量份的促進劑；

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的固化劑組合物，其中，所述促進劑為多元羧酸和小分子多胺的混合物，其中，所述多元羧酸和所述小分子多胺的質(zhì)量比為1：0.1-0.8，優(yōu)選為1：0.4-0.6。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任意一項所述的固化劑組合物，其中，在25℃下，所述固化劑組合物的表觀粘度100-500mpa·s，優(yōu)選為200-300mpa·s。

10.權(quán)利要求1-9中任意一項所述的固化劑組合物作為固化劑在環(huán)氧樹脂中的應(yīng)用。

11.一種環(huán)氧樹脂制品的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的制備方法，其中，相對于100重量份的第一組分，所述固化劑的用量為40-80重量份，優(yōu)選為60-80重量份。

13.由權(quán)利要求11或12所述制備方法制得的環(huán)氧樹脂制品。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的環(huán)氧樹脂制品，其中，在150℃和40mpa下，所述環(huán)氧樹脂制品的變形率小于等于3％，優(yōu)選為小于等于1％；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及高分子材料及油氣藏開采領(lǐng)域，公開了一種酚醛樹脂無機纖維組合物及應(yīng)用、環(huán)氧樹脂制品及其制備方法。所述組合物包括固化劑、增強劑和水；所述固化劑為雙酚酚醛樹脂，所述雙酚酚醛樹脂包括式I所示的結(jié)構(gòu)單元A和式II所示的結(jié)構(gòu)單元B；以所述雙酚酚醛樹脂的總重量為基準，所述結(jié)構(gòu)單元A的含量為0?100wt％，所述結(jié)構(gòu)單元B的含量為0?100wt％；所述增強劑為無機纖維。該組合物包括雙酚酚醛樹脂、高強度高剛性的無機纖維和水，雙酚酚醛樹脂和無機纖維協(xié)同作用，將其作為固化劑用于固化環(huán)氧樹脂，使得固化后的環(huán)氧樹脂具有高溫不易軟化和抗變形的優(yōu)異性能。

技術(shù)研發(fā)人員：呂永利,于昭東,安濤,孟慶民,高恒超,董雙平,倪玉強,張雪松,張軍峰
受保護的技術(shù)使用者：中國石油化工股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9