一种耐冲击防油污复合板及其制备方法与流程

文档序号:29832235发布日期:2022-04-27 12:10阅读:96来源:国知局

1.本发明涉及新材料技术领域,具体为一种耐冲击防油污复合板及其制备方法。


背景技术:

2.耐冲击复合板的用途非常广泛,几乎所有的工业企业都需要耐冲击复合板,但是目前市面上的复合板只能以自身的硬度和耐撕裂性能来起到耐冲击的性能,本发明制备的耐冲击防油污复合板在具有高撕裂性能的同时,可以将受到的冲击力化开,并从复合板材的细微裂口上释放出去,使得耐冲击防油污复合板在使用时,可以更好的起到耐冲击的作用。


技术实现要素:

3.本发明的目的在于提供一种耐冲击防油污复合板及其制备方法,以解决现有技术中存在的问题。
4.为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种耐冲击防油污复合板的制备方法,其特征在于,制备耐冲击防油污复合板的工艺流程为:
5.泡沫铝制备、纳米粉料制备、纺丝液制备、织造基布、改性基布制备、芯材制备、预处理板材制备、板材制备、成品。
6.进一步的,一种耐冲击防油污复合板的制备方法,包括以下具体步骤:
7.(1)将大铝块切成小块,使得小铝块可以放入坩埚中,使用弱碱溶液清洗小铝块,清洗完毕后再使用去脂水溶液进行清洗,清洗后放入坩埚中;先将井式炉加热到650~700℃,保持温度不变,持续10~15min,然后将带有铝块的坩埚放入井式炉中,高温处理使得铝块熔化后,在坩埚中投入金属钙,660℃恒温搅拌30s进行增粘,增粘后,向坩埚中加入氢化钛粉末作为发泡剂,升高炉体温度至700~750℃,持续搅拌3~5min后,降低温度至600~650℃,保温反应20~30min,冷却后得到多孔泡沫铝;
8.(2)将多孔泡沫铝放置在模具中,使用丙酮溶液对纳米二氧化硅粉末进行浸渍洗涤,然后将洗涤后的纳米二氧化硅粉末倒入模具中,将模具密封之后进行抽真空,并进行高温烧结,烧结温度为1600~1650℃,烧结时间为1~2h,冷却后进行球磨操作,得到纳米粉末;
9.(3)将白炭黑在120℃的烘箱中保温3h,趁热加入高速混合机中,搅拌速度为2000r/min,保持温度在80~90℃,用注射器缓慢滴加硅烷偶联剂,使得硅烷偶联剂在3~8min内滴完,保持速度继续搅拌30min,冷却至30℃时,得到改性白炭黑;将聚丙烯、改性白炭黑和异丙醇加入三维混料机中进行高速混料,搅拌速度为3000r/min,同时将双螺旋杆挤出机加热到70℃,待到聚丙烯、改性白炭黑和异丙醇混合均匀后,将混合好的配料加入到双螺旋杆挤出机中进行造粒,将挤出的物料放入80℃烘干箱中进行干燥,2h后取出,得到混料一;将混料一熔融后分散在丙酮溶液中,并将分散混料一的丙酮溶液转移到纺丝釜中,抽真空至0.06mpa,将纺丝釜中放置在90℃环境中静置脱泡5h,得到纺丝液;
10.(4)使用氮气作为纺丝动力,压力设置为0.25~0.3mpa,将纺丝液在95℃下由直径为0.7mm,8孔的喷丝板喷出,经过大约为10mm的空气层,进入-15℃的无水乙醇凝固浴中凝固成型,得到改性聚丙烯纤维,对改性聚丙烯纤维进行机织得到粗面基布;
11.(5)将步骤(2)得到的纳米粉末放置在粗面基布上,振荡分散,并对粗面基布施加电场力,电场强度为10v/m,待到纳米粉末均匀分散在粗面基布网格中后,撤去电场力,并对粗面基布进行剪切加热后,得到改性粗面基布;
12.(6)将5~8层改性粗面基布相叠加,中间以环氧胶黏剂相接,环氧胶黏剂的用量为改性粗面基布的1.5倍,热压后制得芯材;
13.(7)使用超声分散法将氧化石墨烯和环氧树脂分散在n,n-二甲基甲酰胺溶液中,之后将混合溶液在100~105℃下油浴反应4~5h,反应结束后将溶液进行抽滤,使用无水乙醇洗涤之后,将产物在60~70℃的温度下真空干燥24h,得到混料二;将钼和钨按照质量比2:3混合均匀得到合金粉末,将合金粉末浸没在质量分数为20%的高锰酸溶液中进行活化,浸泡20~30min,得到活化后的合金粉末,将活化后的合金粉末分散在混料二中,50℃反应20min得到预处理板材;
14.(8)将预处理板材加热到130℃后,趁热浸入含有纳米氢化钛的电解液中,通电的同时添加静电场上下极板,电场强度为10v/m,处理0.5~1h后得到板材;
15.(9)将板材与芯材使用环氧胶黏剂相接,环氧胶黏剂的用量为板材质量的0.75倍,定型热压后涂上防油污涂层,涂层的厚度为0.3~0.4mm,自然干燥后得到成品,其中,热压时的压力为1000n,温度为90℃。
16.进一步的,上述步骤(1)中,弱碱溶液为质量分数为37%的氨水溶液;去脂水溶液为松香水;铝块、金属钙和氢化钛粉末的质量比为5:0.7:0.3;搅拌速度为1000r/min。
17.进一步的,上述步骤(2)中,多孔泡沫铝与纳米二氧化硅的质量比为1:2;真空度为-0.1mpa;球磨后纳米粉末粒径为500纳米,球磨时间为5~10min。
18.进一步的,上述步骤(3)中,白炭黑与硅烷偶联剂的质量比为1:0.02~1:0.03,聚丙烯、改性白炭黑和异丙醇的质量比为3:7:10,混料一与丙酮溶液的质量比为1:2~1:3。
19.进一步的,上述步骤(5)中,纳米粉末与粗面基布的质量比为2:1~2:1.3;剪切加热时,施加的剪切力为280~300n,温度为100~120℃。
20.进一步的,上述步骤(6)中,热压时,压力为1000~1100n,温度为90~100℃。
21.进一步的,上述步骤(7)中,超声分散频率为28khz,转速为3000r/min,超声时间为2~3min;氧化石墨烯、环氧树脂和n,n-二甲基甲酰胺溶液的质量比为5:3:9;活化后的合金粉末与混料二的质量比为3:5~3:8。
22.进一步的,上述步骤(8)中,电解液中纳米氧化钛的浓度为4~5mol/l。
23.进一步的,一种耐冲击防油污复合板的制备方法,所述耐冲击防油污复合板的制备方法制得的耐冲击防油污复合板,包括以下重量份数的原料:70~80份芯材、140~160份板材、30~50份防油污涂料;所述芯材为纳米二氧化硅、多孔泡沫铝、改性粗面基布经过工艺处理制得;所述板材为环氧树脂、氧化石墨烯和合金粉末经过工艺处理制得。
24.与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:
25.本发明先制备多孔泡沫铝,使用纳米二氧化硅作为填料将多孔泡沫铝上的孔洞填满,高温使纳米二氧化硅熔融,干燥后进行球磨操作,制得纳米粉料;对白炭黑进行改性,以
改性白炭黑填充聚丙烯作为基体材料制备纺丝液,使用凝胶纺丝技术进行纺丝得到改性聚丙烯纤维,将改性聚丙烯纤维织成粗面基布;将纳米粉料分散在粗面基布的网格中,对粗面基布进行剪切加热后制得改性粗面基布;纳米二氧化硅在高温下熔融,填充在多孔泡沫铝的空洞中,二氧化硅的填充分散了多孔泡沫铝在服役时受到的剪切作用力,有效提高复合板的耐冲击性能;使用硅烷偶联剂对白炭黑进行表面改性,改性后的白炭黑表面活性增强,对聚丙烯进行填充,使得聚丙烯分子间的结合强度加强,提高粗面基布的撕裂强度;在振荡操作分散纳米粉料的同时,添加静电场上下极板,粉料和粗面基布进入高压静电场上下极板之间,在高压静电场作用下,纳米粉料均匀分散在粗面基布的网格中;高压静电的分散避免了纳米粉体和粗面基布与其他溶剂的接触,有效预防了其他溶剂对纳米粉体和粗面基布的污染;加热装置对粗面基布上的纳米粉体进行剪切加热,同时在压力作用下,纳米粉体被压入粗面基布中,直至纳米粉末形成连续的基体,在复合板受到冲击时,可以有效将所受到的冲击力均匀化开,增加复合板的耐冲击性能。
26.将多个粗面基布相叠加,中间以粘黏剂相接,热压后制得芯材;使用环氧树脂作为基料,将氧化石墨烯引入到环氧树脂分子内部,并在体系中加入大量经过活化的合金粉末,反应后得到预处理板材;将预处理板材加热到一定温度后浸入到含有纳米氢化钛的电解液中,在通电的同时添加静电场上下极板,得到板材,将板材与芯材相粘接,定型压制后涂上防油污涂层,制得耐冲击防油污复合板;多个粗面基布相叠加使得粗面基布的抗冲击力也相应叠加,使得复合板的耐冲击性能更好,氧化石墨烯的引入增加了板材与活化的合金粉末间的相容性,提高了活化的合金粉末在环氧树脂间的分散性,在将预处理板材进行通电处理之前,先将纳米氢化钛进行预处理,将纳米氢化钛浸在强酸溶液中进行活化,然后在通电时,氢化钛中的钛离子在双重电场力的作用下,对板材上的分子弱键进行攻击,合金粉末增加了环氧树脂的脆性,氧化石墨烯的引入使得环氧树脂的断裂性有所降低,导致板材上出现均匀的,细丝状的裂纹,呈现出龟裂的状态,钛离子在攻击的同时能量损耗巨大,使得裂缝只存在于表面没有延伸至板材内部,这种裂纹在板材上起到释放应力的作用,保证了板材与芯材间的结合良好,使得复合板材在受到冲击时,复合板吸收不掉的过大应力可以从细纹处释放,有助于复合板吸收冲击力;并且表面存在的应力释放裂纹,在进行定型时,过大的压力使得应力裂纹被压紧封闭,使用时不会发生板材的脱落现象。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
28.为了更清楚的说明本发明提供的方法通过以下实施例进行详细说明,在以下实施例中制作的耐冲击防油污复合板的各指标测试方法如下:
29.冲击强度:测试实施例1、实施例2、对比例1与对比例2组分所得的耐冲击防油污复合板的耐冲击性能,将直径为6cm的弹体小球以100m/s的速度垂直正撞实施例1、实施例2、对比例1与对比例2组分所得的耐冲击防油污复合板,测量耐冲击防油污复合板的侵彻极限深度,深度越小,表明耐冲击防油污复合板的耐冲击性能越好。
30.实施例1
31.一种耐冲击防油污复合板,按重量份数计,主要包括:80份芯材、160份板材、50份防油污涂料;所述芯材为纳米二氧化硅、多孔泡沫铝、改性粗面基布经过工艺处理制得;所述板材为环氧树脂、氧化石墨烯和合金粉末经过工艺处理制得。
32.一种耐冲击防油污复合板的制备方法,所述耐冲击防油污复合板的制备方法主要包括以下制备步骤:
33.(1)将大铝块切成小块,使得小铝块可以放入坩埚中,使用质量分数为37%的氨水溶液清洗小铝块,清洗完毕后再使用松香水进行清洗,清洗后放入坩埚中;先将井式炉加热到700℃,保持温度不变,持续15min,然后将带有铝块的坩埚放入井式炉中,高温处理使得铝块熔化后,在坩埚中投入金属钙,660℃恒温搅拌30s进行增粘,增粘后,向坩埚中加入氢化钛粉末作为发泡剂,升高炉体温度至750℃,持续搅拌5min后,降低温度至650℃,保温反应30min,冷却后得到多孔泡沫铝;其中铝块、金属钙和氢化钛粉末的质量比为5:0.7:0.3;搅拌速度为1000r/min;
34.(2)将多孔泡沫铝放置在模具中,使用丙酮溶液对纳米二氧化硅粉末进行浸渍洗涤,然后将洗涤后的纳米二氧化硅粉末倒入模具中,使多孔泡沫铝与纳米二氧化硅的质量比为1:2;将模具密封之后进行抽真空,真空度为-0.1mpa;并进行高温烧结,烧结温度为1650℃,烧结时间为2h,冷却后进行球磨操作,球磨后纳米粉末粒径为500纳米,球磨时间为10min,得到纳米粉末;
35.(3)将白炭黑在120℃的烘箱中保温3h,趁热加入高速混合机中,搅拌速度为2000r/min,保持温度在90℃,用注射器缓慢滴加硅烷偶联剂,白炭黑与硅烷偶联剂的质量比为1:0.03,使得硅烷偶联剂在8min内滴完,保持速度继续搅拌30min,冷却至30℃时,得到改性白炭黑;将聚丙烯、改性白炭黑和异丙醇加入三维混料机中进行高速混料,聚丙烯、改性白炭黑和异丙醇的质量比为3:7:10,搅拌速度为3000r/min,同时将双螺旋杆挤出机加热到70℃,待到聚丙烯、改性白炭黑和异丙醇混合均匀后,将混合好的配料加入到双螺旋杆挤出机中进行造粒,将挤出的物料放入80℃烘干箱中进行干燥,2h后取出,得到混料一;将混料一熔融后分散在丙酮溶液中,混料一与丙酮溶液的质量比为1:3,并将分散混料一的丙酮溶液转移到纺丝釜中,抽真空至0.06mpa,将纺丝釜中放置在90℃环境中静置脱泡5h,得到纺丝液;
36.(4)使用氮气作为纺丝动力,压力设置为0.3mpa,将纺丝液在95℃下由直径为0.7mm,8孔的喷丝板喷出,经过大约为10mm的空气层,进入-15℃的无水乙醇凝固浴中凝固成型,得到改性聚丙烯纤维,对改性聚丙烯纤维进行机织得到粗面基布;
37.(5)将步骤(2)得到的纳米粉末放置在粗面基布上,纳米粉末与粗面基布的质量比为2:1.3,振荡分散,并对粗面基布施加电场力,电场强度为10v/m,待到纳米粉末均匀分散在粗面基布网格中后,撤去电场力,并对粗面基布进行剪切加热后,得到改性粗面基布;其中施加的剪切力为300n,温度为120℃;
38.(6)将8层改性粗面基布相叠加,中间以环氧胶黏剂相接,环氧胶黏剂的用量为改性粗面基布的1.5倍,热压后制得芯材;其中,热压时的压力为1100n,温度为100℃;
39.(7)使用超声分散法将氧化石墨烯和环氧树脂分散在n,n-二甲基甲酰胺溶液中,氧化石墨烯、环氧树脂和n,n-二甲基甲酰胺溶液的质量比为5:3:9;之后将混合溶液在105
℃下油浴反应5h,反应结束后将溶液进行抽滤,使用无水乙醇洗涤之后,将产物在70℃的温度下真空干燥24h,得到混料二;将钼和钨按照质量比2:3混合均匀得到合金粉末,将合金粉末浸没在质量分数为20%的高锰酸溶液中进行活化,浸泡30min,得到活化后的合金粉末,将活化后的合金粉末分散在混料二中,活化后的合金粉末与混料二的质量比为3:8,50℃反应20min得到预处理板材;其中超声分散频率为28khz,转速为3000r/min,超声时间为3min;
40.(8)将预处理板材加热到130℃后,趁热浸入含有纳米氢化钛的电解液中,通电的同时添加静电场上下极板,电场强度为10v/m,处理1h后得到板材;其中电解液中纳米氧化钛的浓度为5mol/l;
41.(9)将板材与芯材使用环氧胶黏剂相接,环氧胶黏剂的用量为板材质量的0.75倍,定型热压后涂上防油污涂层,涂层的厚度为0.3~0.4mm,自然干燥后得到成品,其中,热压时的压力为1000n,温度为90℃。
42.实施例2
43.一种耐冲击防油污复合板,按重量份数计,主要包括:70份芯材、140份板材、30份防油污涂料;所述芯材为纳米二氧化硅、多孔泡沫铝、改性粗面基布经过工艺处理制得;所述板材为环氧树脂、氧化石墨烯和合金粉末经过工艺处理制得。
44.一种耐冲击防油污复合板的制备方法,所述耐冲击防油污复合板的制备方法主要包括以下制备步骤:
45.(1)将大铝块切成小块,使得小铝块可以放入坩埚中,使用质量分数为37%的氨水溶液清洗小铝块,清洗完毕后再使用松香水进行清洗,清洗后放入坩埚中;先将井式炉加热到650℃,保持温度不变,持续10min,然后将带有铝块的坩埚放入井式炉中,高温处理使得铝块熔化后,在坩埚中投入金属钙,660℃恒温搅拌30s进行增粘,增粘后,向坩埚中加入氢化钛粉末作为发泡剂,升高炉体温度至700℃,持续搅拌3min后,降低温度至600℃,保温反应20min,冷却后得到多孔泡沫铝;其中铝块、金属钙和氢化钛粉末的质量比为5:0.7:0.3;搅拌速度为1000r/min;
46.(2)将多孔泡沫铝放置在模具中,使用丙酮溶液对纳米二氧化硅粉末进行浸渍洗涤,然后将洗涤后的纳米二氧化硅粉末倒入模具中,使多孔泡沫铝与纳米二氧化硅的质量比为1:2;将模具密封之后进行抽真空,真空度为-0.1mpa;并进行高温烧结,烧结温度为1600℃,烧结时间为1h,冷却后进行球磨操作,球磨后纳米粉末粒径为500纳米,球磨时间为5min,得到纳米粉末;
47.(3)将白炭黑在120℃的烘箱中保温3h,趁热加入高速混合机中,搅拌速度为2000r/min,保持温度在80℃,用注射器缓慢滴加硅烷偶联剂,白炭黑与硅烷偶联剂的质量比为1:0.02,使得硅烷偶联剂在3min内滴完,保持速度继续搅拌30min,冷却至30℃时,得到改性白炭黑;将聚丙烯、改性白炭黑和异丙醇加入三维混料机中进行高速混料,聚丙烯、改性白炭黑和异丙醇的质量比为3:7:10,搅拌速度为3000r/min,同时将双螺旋杆挤出机加热到70℃,待到聚丙烯、改性白炭黑和异丙醇混合均匀后,将混合好的配料加入到双螺旋杆挤出机中进行造粒,将挤出的物料放入80℃烘干箱中进行干燥,2h后取出,得到混料一;将混料一熔融后分散在丙酮溶液中,混料一与丙酮溶液的质量比为1:2,并将分散混料一的丙酮溶液转移到纺丝釜中,抽真空至0.06mpa,将纺丝釜中放置在90℃环境中静置脱泡5h,得到纺丝液;
48.(4)使用氮气作为纺丝动力,压力设置为0.25mpa,将纺丝液在95℃下由直径为0.7mm,8孔的喷丝板喷出,经过大约为10mm的空气层,进入-15℃的无水乙醇凝固浴中凝固成型,得到改性聚丙烯纤维,对改性聚丙烯纤维进行机织得到粗面基布;
49.(5)将步骤(2)得到的纳米粉末放置在粗面基布上,纳米粉末与粗面基布的质量比为2:1,振荡分散,并对粗面基布施加电场力,电场强度为10v/m,待到纳米粉末均匀分散在粗面基布网格中后,撤去电场力,并对粗面基布进行剪切加热后,得到改性粗面基布;其中施加的剪切力为280n,温度为100℃;
50.(6)将5层改性粗面基布相叠加,中间以环氧胶黏剂相接,环氧胶黏剂的用量为改性粗面基布的1.5倍,热压后制得芯材;其中,热压时的压力为1000n,温度为90℃;
51.(7)使用超声分散法将氧化石墨烯和环氧树脂分散在n,n-二甲基甲酰胺溶液中,氧化石墨烯、环氧树脂和n,n-二甲基甲酰胺溶液的质量比为5:3:9;之后将混合溶液在100℃下油浴反应4h,反应结束后将溶液进行抽滤,使用无水乙醇洗涤之后,将产物在60℃的温度下真空干燥24h,得到混料二;将钼和钨按照质量比2:3混合均匀得到合金粉末,将合金粉末浸没在质量分数为20%的高锰酸溶液中进行活化,浸泡20min,得到活化后的合金粉末,将活化后的合金粉末分散在混料二中,活化后的合金粉末与混料二的质量比为3:5,50℃反应20min得到预处理板材;其中超声分散频率为28khz,转速为3000r/min,超声时间为2min;
52.(8)将预处理板材加热到130℃后,趁热浸入含有纳米氢化钛的电解液中,通电的同时添加静电场上下极板,电场强度为10v/m,处理0.5h后得到板材;其中电解液中纳米氧化钛的浓度为4mol/l;
53.(9)将板材与芯材使用环氧胶黏剂相接,环氧胶黏剂的用量为板材质量的0.75倍,定型热压后涂上防油污涂层,涂层的厚度为0.3~0.4mm,自然干燥后得到成品;其中,热压时的压力为1000n,温度为90℃。
54.对比例1
55.一种耐冲击防油污复合板,按重量份数计,主要包括:80份芯材、160份板材、50份防油污涂料;所述芯材的主要成分为玻璃丝绵;所述板材为环氧树脂、氧化石墨烯和合金粉末经过工艺处理制得。
56.一种耐冲击防油污复合板的制备方法,所述耐冲击防油污复合板的制备方法主要包括以下制备步骤:
57.(1)使用玻璃丝棉作为主要芯材,制备耐冲击防油污复合板;
58.(2)使用超声分散法将氧化石墨烯和环氧树脂分散在n,n-二甲基甲酰胺溶液中,氧化石墨烯、环氧树脂和n,n-二甲基甲酰胺溶液的质量比为5:3:9;之后将混合溶液在105℃下油浴反应5h,反应结束后将溶液进行抽滤,使用无水乙醇洗涤之后,将产物在70℃的温度下真空干燥24h,得到混料二;将钼和钨按照质量比2:3混合均匀得到合金粉末,将合金粉末浸没在质量分数为20%的高锰酸溶液中进行活化,浸泡30min,得到活化后的合金粉末,将活化后的合金粉末分散在混料二中,活化后的合金粉末与混料二的质量比为3:8,50℃反应20min得到预处理板材;其中超声分散频率为28khz,转速为3000r/min,超声时间为3min;
59.(3)将预处理板材加热到130℃后,趁热浸入含有纳米氢化钛的电解液中,通电的同时添加静电场上下极板,电场强度为10v/m,处理1h后得到板材;其中电解液中纳米氧化钛的浓度为5mol/l;
60.(4)将板材与芯材使用环氧胶黏剂相接,环氧胶黏剂的用量为板材质量的0.75倍,定型热压后涂上防油污涂层,涂层的厚度为0.3~0.4mm,自然干燥后得到成品,其中,热压时的压力为1000n,温度为90℃。
61.对比例2
62.一种耐冲击防油污复合板,按重量份数计,主要包括:80份芯材、160份板材、50份防油污涂料;所述芯材为纳米二氧化硅、多孔泡沫铝、改性粗面基布经过工艺处理制得。
63.一种耐冲击防油污复合板的制备方法,所述耐冲击防油污复合板的制备方法主要包括以下制备步骤:
64.(1)将大铝块切成小块,使得小铝块可以放入坩埚中,使用质量分数为37%的氨水溶液清洗小铝块,清洗完毕后再使用松香水进行清洗,清洗后放入坩埚中;先将井式炉加热到700℃,保持温度不变,持续15min,然后将带有铝块的坩埚放入井式炉中,高温处理使得铝块熔化后,在坩埚中投入金属钙,660℃恒温搅拌30s进行增粘,增粘后,向坩埚中加入氢化钛粉末作为发泡剂,升高炉体温度至750℃,持续搅拌5min后,降低温度至650℃,保温反应30min,冷却后得到多孔泡沫铝;其中铝块、金属钙和氢化钛粉末的质量比为5:0.7:0.3;搅拌速度为1000r/min;
65.(2)将多孔泡沫铝放置在模具中,使用丙酮溶液对纳米二氧化硅粉末进行浸渍洗涤,然后将洗涤后的纳米二氧化硅粉末倒入模具中,使多孔泡沫铝与纳米二氧化硅的质量比为1:2;将模具密封之后进行抽真空,真空度为-0.1mpa;并进行高温烧结,烧结温度为1650℃,烧结时间为2h,冷却后进行球磨操作,球磨后纳米粉末粒径为500纳米,球磨时间为10min,得到纳米粉末;
66.(3)将白炭黑在120℃的烘箱中保温3h,趁热加入高速混合机中,搅拌速度为2000r/min,保持温度在90℃,用注射器缓慢滴加硅烷偶联剂,白炭黑与硅烷偶联剂的质量比为1:0.03,使得硅烷偶联剂在8min内滴完,保持速度继续搅拌30min,冷却至30℃时,得到改性白炭黑;将聚丙烯、改性白炭黑和异丙醇加入三维混料机中进行高速混料,聚丙烯、改性白炭黑和异丙醇的质量比为3:7:10,搅拌速度为3000r/min,同时将双螺旋杆挤出机加热到70℃,待到聚丙烯、改性白炭黑和异丙醇混合均匀后,将混合好的配料加入到双螺旋杆挤出机中进行造粒,将挤出的物料放入80℃烘干箱中进行干燥,2h后取出,得到混料一;将混料一熔融后分散在丙酮溶液中,混料一与丙酮溶液的质量比为1:3,并将分散混料一的丙酮溶液转移到纺丝釜中,抽真空至0.06mpa,将纺丝釜中放置在90℃环境中静置脱泡5h,得到纺丝液;
67.(4)使用氮气作为纺丝动力,压力设置为0.3mpa,将纺丝液在95℃下由直径为0.7mm,8孔的喷丝板喷出,经过大约为10mm的空气层,进入-15℃的无水乙醇凝固浴中凝固成型,得到改性聚丙烯纤维,对改性聚丙烯纤维进行机织得到粗面基布;
68.(5)将步骤(2)得到的纳米粉末放置在粗面基布上,纳米粉末与粗面基布的质量比为2:1.3,振荡分散,并对粗面基布施加电场力,电场强度为10v/m,待到纳米粉末均匀分散在粗面基布网格中后,撤去电场力,并对粗面基布进行剪切加热后,得到改性粗面基布;其中施加的剪切力为300n,温度为120℃;
69.(6)将8层改性粗面基布相叠加,中间以环氧胶黏剂相接,环氧胶黏剂的用量为改性粗面基布的1.5倍,热压后制得芯材;其中,热压时的压力为1100n,温度为100℃;
70.(7)使用聚氯乙烯发泡板作为板材;
71.(8)将板材与芯材使用环氧胶黏剂相接,环氧胶黏剂的用量为板材质量的0.75倍,定型热压后涂上防油污涂层,涂层的厚度为0.3~0.4mm,自然干燥后得到成品,其中,热压时的压力为1000n,温度为90℃。
72.效果例
73.下表1给出了采用本发明实施例1、实施例2、对比例1和对比例2组分的耐冲击防油污复合板的耐冲击性能分析结果。
74.表1
[0075] 实施例1实施例2对比例1对比例2侵彻深度/cm8.239.5112.3613.21
[0076]
侵彻极限深度是表征基材耐冲击性能的一项重要指标,由上表可知,实施例1组分所得的耐冲击防油污复合板相对于实施例2、对比例1和对比例2组分的耐冲击防油污复合板来说表现出更好的耐冲击性能,说明纳米粉体在压力作用下,纳米粉体被压入粗面基布中,直至纳米粉末形成连续的基体,在复合板受到冲击时,可以有效将所受到的冲击力均匀化开,增加复合板的耐冲击性能,并且板材上的细微裂纹起到释放应力的作用,保证了板材与芯材间的结合良好,使得复合板材在受到冲击时,复合板吸收不掉的过大应力可以从细纹处释放,有助于复合板吸收冲击力;并且表面存在的应力释放裂纹,在进行定型时,过大的压力使得应力裂纹被压紧封闭,使用时不会发生板材的脱落现象。
[0077]
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。
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