[發明專利]一種車體制造用玄武巖纖維復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201810130664.8
• 申請日: 2018-02-09
• 公開（公告）號: CN108546353B
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 錢振地;馮克敏;楊永林;胡基士;王挺;吳元光;葉光斗;王九龍;陳遜;陳珉;羅杰.古德爾;侯建平;劉鵬清;姜猛進
• 申請（專利權）人: 成都天府軌谷科技有限公司
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08K9/06;C08K9/00;C08K7/10;C08K5/18;C08K5/13;C08K5/524
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種車體制造用玄武巖纖維復合材料及其制備方法，屬于材料領域，以重量份計，該復合材料包含以下組分：45～65份改性玄武巖纖維、40～60份聚乙烯樹脂、4～8份增韌劑、1～3份表面活性劑、1～3份偶聯劑、0.5～2.5份抗氧劑和0.5～2.5份去離子粉；改性玄武巖纖維中二氧化硅、氧化鋁、鐵氧化物、二氧化鈦的質量含量分別為50％～54％、15％～18％、10％～14％、4％～6％；其制備方法為：A、制備改性玄武巖纖維，B、擠出造粒；與現有技術相比，該復合材料具有更好的防靜電、吸波、耐高溫、抗沖擊、抗拉伸、耐疲勞性能，該方法成本低廉、操作簡單、適合大規模生產，且容易實現玄武巖纖維在聚合物中的均勻分散，并加強它們的結合強度。

技術領域

本發明涉及材料領域，尤其涉及一種玄武巖纖維復合材料。

背景技術

聚合物材料雖然只有幾十年的發展歷史，但是其發展速度之快，應用之廣，遠遠超過人類歷史上任何一種其它材料。聚合物具有可塑性、高彈性、成膜性等很多優良而獨特的性能，可以制成各種塑料、合金橡膠、合成纖維、涂料和粘合劑等。但是聚合物還存在不耐高溫、強度不夠高、容易燃燒、容易老化、容易產生積累靜電等缺點，如何克服這些缺點進一步完善聚合物的性能是當前材料領域的一個熱點問題。

玄武巖纖維是以天然的基性玄武巖礦石為原料，將其破碎后加入熔窯中，在1450～1500℃熔融后制成的纖維，是繼碳纖維、芳綸、超高分子量聚乙烯纖維之后的第四大高技術纖維。玄武巖纖維與其它高科技纖維相比，具有隔熱、防潮、防水、防火、耐酸堿、保冷、吸聲、良好的抗拉強度、耐腐蝕、且長期使用不退變、劣化等很多獨特的優異性能，并且原料價格低廉，生產加工投入成本低，是碳纖維等的低價替代品。尤為主要的是由于它取自天然礦石，而無任何添加劑，是目前為止唯一的無環境污染的不致癌的綠色玻璃質纖維產品。

通過聚合物材料和玄武巖纖維制備復合材料能夠有效克服聚合物材料的缺陷，進一步完善聚合物材料的性能，但在制備玄武巖纖維聚合物復合材料時人們面臨的問題之一就是玄武巖纖維的均勻分散較困難，這是因為改性玄武巖纖維的直徑較細是微米級的，具有同其它微米粉體類似的表面效應、小尺寸效應，因而有較大的比表面積和較高的表面能，容易發生團聚等問題，使得復合材料的性能仍然受到一定限制。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種車體制造用玄武巖纖維復合材料及其制備方法，該車體制造用玄武巖纖維復合材料具有更好的防靜電、吸波、耐高溫、抗沖擊、抗拉伸、耐疲勞性能，該方法成本低廉、操作簡單、適合大規模生產，且容易實現玄武巖纖維在聚合物中的均勻分散。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：

一種車體制造用玄武巖纖維復合材料，以重量份計，它包含以下組分：45～65份改性玄武巖纖維、40～60份聚乙烯樹脂、4～8份增韌劑、1～3份表面活性劑、1～3份偶聯劑、0.5～2.5份抗氧劑和0.5～2.5份去離子粉；

所述改性玄武巖纖維中二氧化硅的質量含量為50％～54％、氧化鋁的質量含量為15％～18％、鐵氧化物的質量含量為10％～14％、二氧化鈦的質量含量為4％～6％。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

本發明中表面活性劑、去離子粉、抗氧劑、增韌劑能作為填料分散于聚乙烯樹脂的網鏈狀結構中，有效降低改性玄武巖纖維的表面能，減弱表面效應，同時去離子粉還能有效去除聚乙烯樹脂表面積累的靜電，使得改性玄武巖纖維能夠更加均勻得分散于聚乙烯樹脂的網鏈狀結構中，并通過偶聯劑更好得與聚乙烯樹脂有機結合在一起，顯著增加其與聚乙烯樹脂介面間的結合強度，進而大大提高車體制造用玄武巖纖維復合材料的密度、硬度、彈性和抗氧性，使其具有更好的防靜電、吸波、耐高溫、抗沖擊、抗拉伸性能，與普通玄武巖纖維聚合物復合材料相比，其防靜電、吸波、耐高溫、抗沖擊、抗拉伸性能分別可提高44％、12％、25％、36％、40％，使用壽命可延長70％。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。