[發明專利]一種玻璃纖維復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202011563318.2
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112694715B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 劉志剛;蔣金忠;李高嶺
• 申請（專利權）人: 徐州關高研磨科技有限公司
• 主分類號: C08L63/00
• 分類號: C08L63/00;C08L67/06;C08L89/00;C08K9/06;C08K9/02;C08K9/04;C08K7/14;C08K3/34;C08K5/14;C08K3/04;C08K13/06;C08J5/08;C08J5/04
• 代理公司: 南京聚匠知識產權代理有限公司 32339
• 代理人: 沈菊

1.一種玻璃纖維復合材料，其特征在于：該玻璃纖維復合材料由以下重量份數的原料制備而成：環氧樹脂：40-60份；不飽和聚酯樹脂30-40份；改性玻璃纖維：60-70份；改性蒙脫土：5-10份；石墨：6-15份；雞羽毛纖維：1-2份；引發劑：0.3-0.5份；固化劑：0.5-1份；所述改性玻璃纖維通過以下步驟制備得到：(1)將玻璃纖維在400℃的條件下加熱30min，以去除表面的雜質；(2)將經過步驟(1)處理過的玻璃纖維在105℃下用雙氧水溶液處理6h；(3)然后將經過步驟(2)處理過的玻璃纖維加入裝有甲苯的燒瓶中，在回流狀態下進行機械攪拌使玻璃纖維完全的分散在甲苯中；(4)向步驟(3)中的甲苯溶液中加入硅烷偶聯劑，并在90℃、氬氣流條件下回流處理24h，得到混合物A；(5)將琥珀酸酐和二乙醇胺的混合物B在70℃的條件下攪拌2h，并將經過步驟(4)處理過的混合物A緩慢加入到混合物B中，然后升溫至120℃并在120℃的條件下攪拌10h；(6)隨后將反應冷卻至室溫，并在索氏提取器中用甲苯洗滌12h，然后用乙醇洗滌殘余的甲苯，再用二甲基乙酰胺過濾三次，并在80℃下真空條件下干燥12h，得到改性玻璃纖維；

所述改性蒙脫土通過以下步驟制備得到：(a)在50℃的水浴條件下將蒙脫土和雙氧水以重量份數比為1:1的比例在燒瓶中攪拌30min，然后加入氫氟酸和硫酸，并在50℃條件下攪拌30min，而后離心、質量分數為5%的葡萄糖酸鈣溶液超聲洗滌離心物、去離子水洗滌，隨后將離心物在60℃烘箱中干燥；(b)將干燥過的離心物加入到去離子水和N-甲基甲酰胺的緩和溶液中，并在室溫條件下攪拌48h，離心后收集固體并在60℃烘箱中干燥；(c)將步驟(b)中干燥得到的固體加入到質量分數為12 ％的丙烯酰胺溶液中，在室溫下攪拌24h即得到改性蒙脫土；

所述步驟(4)中的硅烷偶聯劑為甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、(3-巰基丙基)三甲氧基硅烷中的一種。

2.根據權利要求1所述的一種玻璃纖維復合材料，其特征在于：所述固化劑為過氧化二苯甲酰、過氧化甲乙酮、叔丁脂中的一種或者任意比例組合物；所述引發劑為甲乙氧基乙酮、N-叔丁基過氧苯甲酸酯中的一種。

3.根據權利要求2所述的一種玻璃纖維復合材料，其特征在于：所述步驟(1)中的玻璃纖維長度為30μm，直徑為10μm；所述步驟(1)中的玻璃纖維與所述甲苯的重量份數比為1:200；所述步驟(2)中的雙氧水的質量分數為30％。

4.根據權利要求3所述的一種玻璃纖維復合材料，其特征在于：所述步驟(a)中蒙脫土的重量與所述氫氟酸的體積比為4:1，所述氫氟酸的質量分數為1%，所述硫酸的質量分數為97%，所述氫氟酸和所述硫酸的體積比為2:1；所述步驟(b)中去離子水和N-甲基甲酰胺的體積比為10:1，所述離心物的重量與所述去離子水的體積比為1:1。

5.根據權利要求1-4任一項所述的一種玻璃纖維復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：將一定重量份數比例的環氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、改性玻璃纖維、改性蒙脫土、石墨、雞羽毛纖維、引發劑、固化劑在攪拌釜中進行攪拌，在冷卻釜中冷卻至合適溫度，然后在雙螺桿擠出機中進行造粒即得。