[發明專利]一種納米粒子包覆麻纖維增強環氧樹脂復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201811117713.0
• 申請日: 2018-09-21
• 公開（公告）號: CN110938286A
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 秦志永;馮小瓊;龍光錦;張一甫;廖木榮
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: C08L63/00
• 分類號: C08L63/00;C08L1/02;C08J5/06;D06M11/79;D06M13/513;D06M101/06
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1.一種納米粒子包覆麻纖維增強環氧樹脂材料及其制備方法，其特征在于，工藝步驟如下：

1)選材：選取干燥后含水率為1～3％的麻纖維；

2)原位生成納米粒子：將所述麻纖維通過溶膠凝膠法生成二氧化硅；

3)偶聯劑改性：將所述麻纖維使用γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷進行改性處理；

4)組坯：將所述麻纖維與環氧樹脂膠粘劑在涂有四氟乙烯涂層的鋼模內進行組坯；

5)預壓及冷壓：組坯后，對其進行預壓，再對其進行冷壓；

6)養護：室溫下陳放保養7天。

2.根據權利要求1所述的一種納米粒子包覆麻纖維增強環氧樹脂材料及其制備方法，其特征在于：所述步驟1)中選材采用的麻纖維包括劍麻纖維、亞麻纖維、黃麻纖維、苧麻纖維、大麻纖維以及槿麻纖維的其中一種。

3.根據權利要求1所述的一種納米粒子包覆麻纖維增強環氧樹脂材料及其制備方法，其特征在于：所述步驟2)中位生成二氧化硅具體為以下工藝步驟：無水乙醇50～150份、氨水10～20份，水10份，混合攪拌，之后加入正硅酸乙酯10～25份，無水乙醇5～15份，攪拌30min，得到混合溶液；將麻纖維復合材料浸入混合溶液中進行原位生成納米二氧化硅，之后清洗，并在80℃干燥24h。

4.根據權利要求1所述的一種納米粒子包覆麻纖維增強環氧樹脂材料及其制備方法，其特征在于：所述步驟3)中偶聯劑改性中用20％的乙酸調節γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷溶液的pH＝4.0，配制濃度為1～3％的γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷溶液。

5.根據權利要求1所述的一種納米粒子包覆麻纖維增強環氧樹脂材料及其制備方法，其特征在于：所述步驟3)中偶聯劑改性處理中浸漬時間為15～30小時，浸漬溫度為60～100℃，浸漬后對麻纖維清洗三次，在80℃干燥24h。

6.根據權利要求1所述的一種納米粒子包覆麻纖維增強環氧樹脂材料及其制備方法，其特征在于：所述步驟4)中組坯中麻纖維與環氧樹脂之間的重量份配比為：10～15∶10～20。

7.根據權利要求1所述的一種納米粒子包覆麻纖維增強環氧樹脂材料及其制備方法，其特征在于：所述步驟4)中環氧樹脂膠粘劑按重量份計，由包括如下配比的原料制備而成：環氧樹脂10～20份、固化劑10～20份、丙酮100～200份。

8.根據權利要求7所述的一種納米粒子包覆麻纖維增強環氧樹脂材料及其制備方法，其特征在于：所述的環氧樹脂為雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂中的一種。

9.根據權利要求7所述的一種納米粒子包覆麻纖維增強環氧樹脂材料及其制備方法，其特征在于：所述的固化劑為為乙二胺、聚酰胺的其中一種。

10.根據權利要求1所述的一種納米粒子包覆麻纖維增強環氧樹脂材料及其制備方法，其特征在于：所述步驟5)中中預壓壓力為1～5MPa，預壓2～30分鐘；冷壓壓力5～12MPa冷壓固化1～10小時。