[發明專利]一種芳綸纖維/環氧樹脂復合材料及其制備方法

無效

• 申請號: 201410033946.8
• 申請日: 2014-01-24
• 公開（公告）號: CN103740103A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 吳唯;鄒小芬;陳玉;丁之;曾延輝;姜晨晨;阮明珠
• 申請（專利權）人: 深圳天鼎精細化工制造有限公司
• 主分類號: C08L77/10
• 分類號: C08L77/10;C08L63/02;C08J5/24;C08G59/42;C08G59/50;B29C35/02
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 俞瀅

技術領域

本發明屬于高分子材料技術領域，尤其涉及一種用于手機、平板電腦、筆記本電腦外殼的芳綸纖維/環氧樹脂復合材料及其制備方法。

背景技術

由于芳綸纖維比剛度、比強度、耐疲勞性能很優越，凡是對機械強度要求高的增強塑料制品基本上采用環氧樹脂作為基體，所以，芳綸纖維增強環氧樹脂復合材料已成為宇宙飛船上的必需材料。但是，在民用方面，芳綸纖維/環氧樹脂復合材料還并未廣泛應用，這主要是因為芳綸纖維的價格成本較高。但是，隨著芳綸纖維制備技術的發展，制備芳綸纖維的成本已大大降低，因此，將芳綸纖維與環氧樹脂的復合材料應用于民用方面已逐漸成為一種趨勢。目前，市場上的手機、平板電腦、筆記本電腦外殼主要是熱塑性樹脂制備得到，熱塑性樹脂具有加工溫度高，能耗大的缺點。

發明內容

為了克服上述存在的缺陷，本發明的目的是提供一種芳綸纖維/環氧樹脂復合材料，性能完全能夠滿足手機、平板電腦、筆記本電腦外殼材料的要求。

本發明的另一個目的是提供一種上述芳綸纖維/環氧樹脂復合材料的制備方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現：

本發明提供了一種芳綸纖維/環氧樹脂復合材料，包括以下重量份的組分：

雙酚A型環氧樹脂????23～33份，

芳綸纖維???????????45～60份，

環氧樹脂固化劑?????9～22份，

環氧樹脂促進劑?????0.1～1份。

所述雙酚A型環氧樹脂為液態雙酚A型環氧樹脂或液態雙酚A型環氧樹脂與固態雙酚A型環氧樹脂的混合物。

所述芳綸纖維為單向芳綸纖維平紋布、芳綸纖維平紋布或芳綸纖維斜紋布。

所述環氧樹脂固化劑為胺類固化劑或酸酐類固化劑。

所述胺類固化劑為4,4二氨基二苯基甲烷（DDM）或4,4-二氨基二苯砜（DDS）等。

所述酸酐類固化劑為甲基納迪克酸酐（MNA）或甲基四氫鄰苯二甲酸酐（MTHPA）等。

所述環氧樹脂促進劑為三氟化硼乙胺絡合物或季銨鹽類促進劑。

所述季銨鹽類促進劑為芐基三乙基氯化銨、十二烷基二甲基芐基氯化銨或芐基三丁基氯化銨。

本發明還提供了一種上述芳綸纖維/環氧樹脂復合材料的制備方法，包括以下步驟：

將23～33重量份的雙酚A型環氧樹脂、9～22重量份的環氧樹脂固化劑、0.1～1重量份的環氧樹脂促進劑加熱熔融攪勻后，浸漬于經過表面處理的45～60重量份的芳綸纖維上，得到芳綸纖維/環氧樹脂預浸料基，然后將預浸料基置于平板硫化機中固化，得到芳綸纖維/環氧樹脂復合材料。

所述芳綸纖維需經過表面處理，包括以下步驟：將芳綸纖維浸泡于乙醇中，芳綸纖維與乙醇的質量比為1:5，于50℃下超聲清洗2h，取出用去離子水洗凈于80℃下烘干后，置于質量分數為2～3%的硅烷偶聯劑的水溶液中，于90～120℃下處理30～60min后，取出用去離子水洗凈80℃下烘干。

所述硅烷偶聯劑為KH-550。

所述固化為80～120℃/2h+125～140℃/2h+155～165℃/2h，壓力為1～2MPa。

本發明同現有技術相比，具有以下優點和有益效果：

1、本發明公開的復合材料制得的手機外殼不僅可以在較低溫度下成型，節約了能源，同時制得的手機外殼韌性好、強度高、硬度高，很適合作為手機、電腦外殼用。

2、與現有技術相比，本發明制得的復合材料兼具良好的韌性、強度和剛性，并且在制備過程中，加工成型溫度較通常的熱塑性塑料制造的手機外殼要低，節約了能耗，且不需要使用有機溶劑，綠色環保；是一種理想的新型手機、平板電腦、筆記本電腦外殼材料。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步詳細的說明。

實施例1

將芳綸纖維平紋布放入乙醇（化學純，芳綸纖維與乙醇質量比為1:5）中，于50℃下超聲清洗2小時后，用去離子水清洗干凈置于真空烘箱中于80℃下烘干。然后，將芳綸纖維平紋布用2%的硅烷偶聯劑KH-550水溶液在100℃下處理30min后，再用去離子水清洗干凈，置于真空烘箱中于80℃下烘干。