[發(fā)明專利]一種玄武巖纖維復(fù)合材料及其制備方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201710388822.5 | 申請日： | 2017-05-24 |
| 公開（公告）號： | CN108929519A | 公開（公告）日： | 2018-12-04 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 不公告發(fā)明人 | 申請（專利權(quán)）人： | 洛陽尖端技術(shù)研究院;洛陽尖端裝備技術(shù)有限公司 |
| 主分類號： | C08L63/00 | 分類號： | C08L63/00;C08L79/04;C08K7/10;C08J5/04 |
| 代理公司： | 北京德恒律治知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11409 | 代理人： | 章社杲;盧軍峰 |
| 地址： | 471000 河南省洛陽市*** | 國省代碼： | 河南;41 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 玄武巖纖維 復(fù)合材料 環(huán)氧樹脂 氰酸酯樹脂 制備 增韌改性 玄武巖 耐熱性 固化催化劑 力學性能 預(yù)浸料 增韌劑 配比 鋪層 固化 航空 汽車 應(yīng)用 | ||
本發(fā)明提供了一種玄武巖纖維復(fù)合材料及其制備方法，該方法包括：按配比將環(huán)氧樹脂與氰酸酯樹脂攪拌混合，加入增韌劑，再加入固化催化劑，攪拌混合，形成環(huán)氧樹脂增韌改性氰酸酯樹脂；將環(huán)氧樹脂增韌改性氰酸酯樹脂與玄武巖纖維制成預(yù)浸料；以及鋪層、固化，得到玄武巖纖維復(fù)合材料。制備的玄武巖復(fù)合材料的力學性能和耐熱性大大增強，并且降低了成本，可以廣泛應(yīng)用于工業(yè)、建筑、汽車、航空等領(lǐng)域。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及材料領(lǐng)域，更具體地，涉及一種玄武巖纖維復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)
氰酸酯樹脂(CE)是含有兩個或兩個以上氰酸酯官能團(-OCN)的新型高性能樹脂，其具有高的耐熱性、低的介電常數(shù)和介電損耗等優(yōu)異性能，能夠滿足航空航天領(lǐng)域結(jié)構(gòu)/功能復(fù)合材料的要求，是一種高性能的基體樹脂。
但是，目前存在的環(huán)氧樹脂/氰酸酯復(fù)合材料體系中主要用普通雙酚A型環(huán)氧樹脂與氰酸酯樹脂反應(yīng)，而雙酚A型環(huán)氧樹脂的耐熱性明顯低于氰酸酯樹脂的耐熱性，因此會犧牲氰酸酯樹脂的耐熱性。
同時，現(xiàn)有的復(fù)合材料中的增強體主要是碳纖維和玻璃纖維，碳纖維具有很高的比強度，但成本高，主要應(yīng)用于軍事工業(yè)領(lǐng)域；玻璃纖維成本低，在軍事工業(yè)及民用領(lǐng)域均有廣泛的應(yīng)用，但玻璃纖維不耐高溫，當溫度高于400℃，強度損失嚴重，幾乎無強度保留。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明采用官能度大于3的環(huán)氧樹脂增韌改性氰酸酯樹脂，有效保持了樹脂體系耐熱性；此外，增強體采用高性能的玄武巖纖維，該纖維是一種環(huán)保纖維，力學強度高，來源豐富，具有優(yōu)異的化學穩(wěn)定性，并且耐熱性好，使用溫度可達650℃，與高性能樹脂復(fù)合而成的復(fù)合材料進一步提高了該復(fù)合材料力學性能和耐熱性，并且制備過程中采用熱熔法制備預(yù)浸料，生產(chǎn)效率高、質(zhì)量穩(wěn)定且成本低。
本發(fā)明提供了一種玄武巖纖維復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：
按配比將環(huán)氧樹脂與氰酸酯樹脂攪拌混合，加入增韌劑，再加入固化催化劑，攪拌混合，真空脫氣，形成環(huán)氧樹脂增韌改性氰酸酯樹脂；將環(huán)氧樹脂增韌改性氰酸酯樹脂與玄武巖纖維制成預(yù)浸料；以及鋪層、固化，得到玄武巖纖維復(fù)合材料。
在上述制備方法中，環(huán)氧樹脂與氰酸酯樹脂的質(zhì)量比為6～8:2～4。
在上述制備方法中，環(huán)氧樹脂與氰酸酯樹脂的質(zhì)量比為7:3。
在上述制備方法中，環(huán)氧樹脂為二氨基二苯甲烷四縮水甘油胺、四環(huán)氧丙基甲撐二苯胺或環(huán)氧化間苯二甲胺。
在上述制備方法中，氰酸酯樹脂為雙酚A型氰酸酯樹脂、雙酚M型氰酸酯樹脂、雙酚E型氰酸酯樹脂或雙酚F型氰酸酯樹脂。
在上述制備方法中，環(huán)氧樹脂與氰酸酯樹脂在80～100℃的溫度下攪拌混合至混合均勻。
在上述制備方法中，增韌劑為聚醚砜、聚醚酰亞胺、聚砜和聚醚酮的一種或多種。
在上述制備方法中，增韌劑的質(zhì)量為環(huán)氧樹脂和氰酸酯樹脂總質(zhì)量的25～35％。
在上述制備方法中，固化催化劑為辛酸錳、辛酸銅、辛酸鋅、辛酸鉻的一種或多種。
在上述制備方法中，固化催化劑的質(zhì)量為環(huán)氧樹脂和氰酸酯樹脂總質(zhì)量的0.8～1.2％。
在上述制備方法中，通過熱熔法將環(huán)氧樹脂增韌改性氰酸酯樹脂與玄武巖纖維制成預(yù)浸料。
在上述制備方法中，玄武巖纖維為玄武巖單向織物。
在上述制備方法中，固化的壓力為1～2MPa；固化的溫度為100～150℃；固化的時間為1～3h。
本發(fā)明還提供了一種根據(jù)以上制備方法制備的玄武巖纖維復(fù)合材料。
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