[發明專利]纖維增強樹脂復合材料空心球及其制備方法

有效

• 申請號: 201410376695.3
• 申請日: 2014-08-01
• 公開（公告）號: CN104130549A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 張福華;董麗華;尹衍升;吳新鋒;周云;王莉萍;周桐
• 申請（專利權）人: 上海海事大學
• 主分類號: C08L63/00
• 分類號: C08L63/00;C08L63/02;C08L63/04;C08L77/00;C08K13/04;C08K7/04;C08K7/14;C08K5/12;C08J5/04;C08J9/34
• 代理公司: 上海三和萬國知識產權代理事務所(普通合伙) 31230
• 代理人: 陳偉勇

1.一種纖維增強樹脂復合材料空心球，其特征在于，所述纖維增強樹脂復合材料空心球的外徑為5-15mm，壁厚為0.3-2.0mm，密度為0.18-0.40g/cm³，破壞強度為2-10MPa，殼體材料為纖維增強樹脂，其中纖維為碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維中的一種或兩種或三種，樹脂為環氧樹脂，且采用發泡聚苯乙烯球作為芯材模板。

2.如權利要求1所述的纖維增強樹脂復合材料空心球，其特征在于，所述纖維增強樹脂復合材料空心球的組份及其質量份數如下：

環氧樹脂：100份

固化劑：30份-80份

纖維：10-80份

芯材：20份

偶聯劑：0.5-3份

增韌劑：3-8份。

3.如權利要求2所述的纖維增強樹脂復合材料空心球，其特征在于，所述環氧樹脂為雙酚A型環氧樹脂、酚醛型環氧樹脂或脂肪族環氧樹脂。

4.如權利要求2所述的纖維增強樹脂復合材料空心球，其特征在于，所述固化劑為與環氧樹脂配套的環氧樹脂，固化劑的種類包括酸酐類固化劑、胺類固化劑。

5.如權利要求2所述的纖維增強樹脂復合材料空心球，其特征在于，所述纖維為碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維中的一種或兩種或三種，為粉末狀態，長度為5-100μm。

6.如權利要求2所述的纖維增強樹脂復合材料空心球，其特征在于，所述芯材為發泡聚苯乙烯球，直徑為3-12mm，芯材作為模板，空心球成型后芯材收縮成小顆粒。

7.如權利要求2所述的纖維增強樹脂復合材料空心球，其特征在于，所述偶聯劑為KH550型硅烷偶聯劑，目的為改善纖維與環氧樹脂之間的浸潤性。

8.如權利要求2所述的纖維增強樹脂復合材料空心球，其特征在于，所述增韌劑為鄰苯二甲酸二辛脂和鄰苯二甲酸二辛脂中的一種。

9.一種纖維增強樹脂復合材料空心球的制備方法，其特征在于，其包括以下步驟：

步驟一，以樹脂、固化劑、增韌劑、偶聯劑為原料配制樹脂溶液，在真空脫泡攪拌機上混合均勻；

步驟二，將芯材模板放入滾球機，均勻加入纖維和樹脂溶液，直至芯材形成未發生粘連的獨立的纖維增強樹脂球；

步驟三，將步驟二形成的纖維增強樹脂球在鼓風干燥箱中預固化，再放入滾球機中重復步驟二，然后經高溫固化形成纖維增強樹脂復合材料空心球。

10.如權利要求9所述的纖維增強樹脂復合材料空心球的制備方法，其特征在于，所述滾球機中的成型條件為轉速200-600r/min，滾筒軸線仰角為10-40°，樹脂溶液加入速度為10g/min，纖維加入速度為5g/min；所述預固化條件為60℃、2小時，高溫固化條件為120℃、3小時。