[發明專利]基于高性能纖維復合材料軍工產品外包裝的制備方法

在審

• 申請號: 202010514352.4
• 申請日: 2020-06-08
• 公開（公告）號: CN111690231A
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 馬奎;馬國棟;李雨含
• 申請（專利權）人: 安徽宏飛釣具有限公司
• 主分類號: C08L63/00
• 分類號: C08L63/00;C08L77/10;C08K7/10;C08K7/08;C08K3/34;C08G59/50;C08G59/68
• 代理公司: 合肥中博知信知識產權代理有限公司 34142
• 代理人: 徐俊杰

本發明公開了一種基于高性能纖維復合材料軍工產品外包裝的制備方法，涉及樹脂基復合材料技術領域，本發明以雙酚A型環氧樹脂或咪唑接枝改性環氧樹脂作為基體樹脂，以玄武巖纖維、自制復合纖維和芳綸纖維作為纖維增強體，制得新型纖維復合材料；所制纖維復合材料具有質輕、強度高、加工成型簡便、彈性優良、耐腐蝕性和耐候性好等特點，可以取代金屬合金作為軍工產品的外包裝材料。

技術領域：

本發明涉及樹脂基復合材料技術領域，具體涉及一種基于高性能纖維復合材料軍工產品外包裝的制備方法。

背景技術：

目前國內廣泛應用的纖維復合材料為碳纖維復合材料，碳纖維是一種含碳量在95％以上的高強度、高模量的纖維材料，但碳纖維多為進口，價格較高，如果復合材料中的纖維全部采用碳纖維，那么無疑就增加了復合材料的加工成本。

現有纖維復合材料除了包含纖維以外，還以樹脂作為基體，目前一般采用環氧樹脂，但由于纖維的比表面積較小，使得纖維與樹脂基體之間的結合較弱，因此會限制纖維高性能的發揮。

玻璃纖維雖然具有耐高溫、抗腐蝕、強度高、絕緣性好等特性，但相對于碳纖維來說，重量較大，不利于加工成輕質包裝材料。結合現有纖維的優缺點，本領域技術人員聯想到通過開發復合纖維來優化纖維復合材料的應用性能。

發明內容：

本發明所要解決的技術問題在于提供一種基于高性能纖維復合材料軍工產品外包裝的制備方法，通過自制復合纖維來解決采用天然纖維存在多種雜質的問題，所制復合纖維的強度高，并通過玄武巖纖維、復合纖維和芳綸纖維的組合來降低加工成本以及優化復合材料的使用性能。

本發明所要解決的技術問題采用以下的技術方案來實現：

基于高性能纖維復合材料軍工產品外包裝的制備方法，包括下列操作：

(1)將二氧化鈦、氧化鋯、氧化鈷和氧化釔按比例混合，并加熱至熔融狀態得到熔體，將熔體連續通過漏板，冷卻成型，得到復合纖維；

(2)將玄武巖纖維、上述復合纖維和芳綸纖維混合均勻后加捻成紗，得到紗線；

(3)上述紗線經整經、穿經、織造制成平紋組織的復合纖維布；

(4)將雙酚A型環氧樹脂、填料、固化劑和促進劑高速混合，得到浸膠液；

(5)將上述復合纖維布勻速通過浸膠液，軋去多余浸膠液，加熱固化，得到纖維復合材料。

所述二氧化鈦、氧化鋯、氧化鈷和氧化釔的質量比為50-100:5-20:1-10:1-10。

所述玄武巖纖維、復合纖維和芳綸纖維的質量比為100-150:5-20:5-20。

所述雙酚A型環氧樹脂、填料、固化劑、促進劑的質量比為50-100:5-20:10-30:0.1-3。

所述填料為粉煤灰、滑石粉、石棉粉、云母粉中的一種。

所述固化劑為乙二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺中的一種。

所述促進劑為三氯化鐵、氯化亞錫中的一種。

所述加熱固化的溫度為100-120℃。

上述技術方案中以雙酚A型環氧樹脂作為浸膠液的樹脂成分，以復合纖維作為纖維增強體，通過浸漬和固化形成樹脂基復合材料。樹脂基體提供連續的基體相，把增強纖維均勻地分開形成分散相，以使增強纖維在受到反抗性或彎曲等外來作用時，不會失去增強作用。

本發明基于提高樹脂基體的強度和模量的目的，對上述雙酚A型環氧樹脂進行了接枝改性，以1-(2-羥乙基)咪唑作為改性劑，通過環氧基和羥基的反應在環氧樹脂上接枝咪唑基，即本發明所要解決的技術問題還可以采用以下的技術方案來實現：