[發明專利]一種高強度的砂塑復合材料

有效

• 申請號: 201710647646.2
• 申請日: 2017-08-01
• 公開（公告）號: CN109320139B
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 秦升益
• 申請（專利權）人: 北京仁創科技集團有限公司
• 主分類號: C04B26/32
• 分類號: C04B26/32
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 李靜

本發明涉及復合材料領域，具體提供了一種高強度的砂塑復合材料，本發明首創性的以價格低廉的硅砂作為主材質，通過第一粘接劑、第二粘接劑、增強材料與偶聯劑的協同作用，有效地使復合材料的各個組分良好相容，并且使該新型復合材料獲得了極好的機械性能，其彎曲強度、沖擊強度和抗壓強度均明顯優于現有的木塑復合材料。本發明提供的砂塑復合材料的主材質硅砂具有極好的環保性能，且其它組分均為常見可購材質，制備成本低，工藝簡單。該材料可進行多種塑型，能夠適應多種領域的應用。

技術領域

本發明涉及復合材料技術領域，具體涉及一種高強度的砂塑復合材料

背景技術

近年來，利用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等替代傳統的樹脂膠粘劑，與木粉、稻殼、秸稈等廢棄植物纖維混合而成的木塑復合材料備受關注。該材料兼有木材和塑料的性能與特征，且具有較好的環保性能，可以應用在建材、家具、裝飾和物流包裝等行業。

然而木塑復合材料存在一些無法避免的缺陷，比如強度不高，耐沖擊性差，耐水性差，易燃等，這些都限制了木塑復合材料的應用。雖然目前該領域的技術人員針對上述的這些缺陷對木塑復合材料進行了改進研究，但是由于其自身組成材質的限制，這些改進都未能達到理想的效果。

為此，中國專利文獻CN10684505A公開了一種新型石木塑復合材料，該技術將麥飯石粉作為主要材質加入木塑復合材料中，以期提高復合材料的阻燃性能和機械性能。雖然該材料的阻燃性能有所改進，但其機械性能仍欠佳，經測試，該石木塑復合材料的抗彎曲強度僅為6~8 MPa。并且，為了避免出現界面不相容的問題，在制備該復合材料時，還加入了多種添加劑，使得該材料成分復雜，制備成本高。所以，如何能夠找到一種機械性能更優且成本更低的新型環保復合材料來代替木塑復合材料是本領域亟需解決的問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于克服現有技術中木塑復合材料機械強度差使應用范圍受限的缺陷，進而提供一種高強度的砂塑復合材料，具體的技術方案如下：

一種砂塑復合材料，按重量份計，包括硅砂60-90份、第一粘結劑10-60份、第二粘結劑0.5-15份、增強材料7-25份、偶聯劑0.1-1.2份。

所述的砂塑復合材料按重量份計包括第一粘結劑30-55份、第二粘結劑6-13份、增強材料18-25份、偶聯劑0.3-0.7份，優選的，所述第一粘結劑與第二粘結劑按重量比為7:1~5:1。

所述第一粘結劑為熱塑性塑料，包括聚烯烴、聚甲醛、聚碳酸酯、聚酰胺、丙烯酸類塑料和熱塑性酚醛樹脂中的一種或多種。

所述聚烯烴為聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚1-丁烯、聚4-甲基-1-戊烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、乙烯丙烯共聚物中的一種或多種；所述丙烯酸類塑料為聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯與苯乙烯的共聚物、甲基丙烯酸甲酯與苯乙烯和丁腈橡膠的共聚物、甲基丙烯酸甲酯與苯乙烯和順丁橡膠的共聚物、聚α-氯代丙烯酸甲酯中的一種或多種。

所述第二粘接劑為聚氨酯、硅膠、醋酸乙烯基聚合物乳膠、環氧樹脂和丙烯酸系列樹脂中的一種或多種。

所述環氧樹脂為環氧改性有機硅樹脂、飽和縮水甘油脂型環氧樹脂和雙酚A型環氧樹脂間苯二酚環氧樹脂和有機硅改性二酚基丙烷環氧樹脂中的一種或多種。

所述增強材料為纖維增強材料，包括聚芳酰胺纖維、玻璃纖維、石墨纖維和石棉纖維中的一種或多種。

所述偶聯劑為硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、鋁酸酯偶聯劑、鋯類偶聯劑中的一種或多種。

所述硅砂為天然硅砂，包括河砂、湖砂、海砂、風積砂和山砂中的一種或多種，其粒徑為40-100目。

所述的砂塑復合材料還包括按重量計的發泡劑2-8份、穩定劑0.8-2.2份。

一種制備砂塑復合材料的方法，包括以下步驟：