一种纤维增强塑料及其制备方法与流程

文档序号:12641849阅读:346来源:国知局

本发明涉及一种新材料,更具体的说,涉及一种纤维增强塑料及其制备方法。



背景技术:

随着科学技术发展,人们在传统材料的基础上,根据现代科技的研究成果,开发出新材料。新材料按组分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料、先进复合材料四大类。按材料性能分为结构材料和功能材料。结构材料主要是利用材料的力学和理化性能,以满足高强度、高刚度、高硬度、耐高温、耐磨、耐蚀、抗辐照等性能要求;功能材料主要是利用材料具有的电、磁、声、光热等效应, 以实现某种功能,如半导体材料、磁性材料、光敏材料、热敏材料、隐身材料和制造原子弹、氢弹的核材料等。新材料在国防建设上作用重大。例如,超纯硅、砷化镓研制成功,导致大规模和超大规模集成电路的诞生,使计算机运算速度从每秒几十万次提高到现在的每秒百亿次以上;航空发动机材料的工作温度每提高100℃,推力可增大24%;隐身材料能吸收电磁波或降低武器装备的红外辐射,使敌方探测系统难以发现等等。

橡胶材料:从橡胶树、橡胶草等植物取得的胶乳,加工后制成的具有弹性、绝缘性、不透水又不透空气的材料。属于高分子化合物。橡胶制品广泛应用在工业和生活各方面。现代橡胶材料的发展使得广泛的具有不同强度和耐化学品性能的弹性体制品的制造成为可能。随着合成胶乳材料的发展,不同的弹性材料和聚合材料已经适用于制造多种制品。合成的橡胶材料化合物的一种有用的种类包括丁腈橡胶类,其广泛用来制造制品例如手套和耐油密封条。

用于汽车和建筑领域中的许多密封材料包括乙烯-丙烯共聚物橡胶(EPR)和乙烯-丙烯-二烯共聚物橡胶(EPDM),它在耐热性、耐候性、加工性和成本上都显得很优异。EPR和EPDM已经很广泛地应用,尤其作为汽车门、箱子和窗户密封所必不可缺少的原料。随着在汽车领域中工作性能越来越高和使用寿命变得越来越长,对于这些密封材料需要更高性能。然而,很难由普通技术完全满足所有必需工作性能。但是没有获得这样一种EPDM,利用它能够获得在密封性能以及辊压加工性能、外形保持性、机械强度性能、耐热性、耐冷性能和耐压缩永久变形性能上表现优异的橡胶制品。

因此,非常需求强度高、耐腐蚀和耐磨损的的塑料制品,用来替代现有的普通塑料,促进工业的发展。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明目的是提供一种强度高、耐腐蚀和耐磨损的纤维增强塑料。

为了解决上述技术问题,本发明的技术方案是:一种纤维增强塑料,由以下重量份的原料制成,包括不饱和树脂100-130份、酚醛树脂80-100份、环氧树脂70-90份、SMC专用纱50-70份、醋酸纤维素30-46份、硫酸钡20-30份、硅酸盐19-31份、铁粉15-25份、氢氧化镁10-16份、氢氧化铝10-16份、醋酸丁酯6-8份、聚醋酸乙烯酯5-9份、聚乙内酯6-8份、聚氨酯4-6份和二甲苯14-18份。

进一步的,所述纤维增强塑料由以下重量份的原料制成,包括不饱和树脂130份、酚醛树脂80份、环氧树脂70份、SMC专用纱50份、醋酸纤维素30份、硫酸钡20份、硅酸盐19份、铁粉15份、氢氧化镁10份、氢氧化铝10份、醋酸丁酯6份、聚醋酸乙烯酯5份、聚乙内酯6份、聚氨酯4份和二甲苯14份。

进一步的,所述纤维增强塑料由以下重量份的原料制成,包括不饱和树脂100份、酚醛树脂100份、环氧树脂90份、SMC专用纱70份、醋酸纤维素46份、硫酸钡30份、硅酸盐31份、铁粉25份、氢氧化镁16份、氢氧化铝16份、醋酸丁酯8份、聚醋酸乙烯酯9份、聚乙内酯8份、聚氨酯6份和二甲苯18份。

进一步的,所述纤维增强塑料由以下重量份的原料制成,包括不饱和树脂115份、酚醛树脂90份、环氧树脂80份、SMC专用纱60份、醋酸纤维素38份、硫酸钡25份、硅酸盐25份、铁粉20份、氢氧化镁13份、氢氧化铝13份、醋酸丁酯7份、聚醋酸乙烯酯7份、聚乙内酯7份、聚氨酯5份和二甲苯16份。

本发明要解决的另一技术问题为提供一种纤维增强塑料的制备方法,包括以下步骤:

1)取不饱和树脂100-130份、酚醛树脂80-100份、环氧树脂70-90份添加到反应釜内,并添加助溶剂二甲苯14-18份,然后开始加热,使得温度升高至300-480℃,使得不饱和树脂、、酚醛树脂和环氧树脂在反应釜内熔融成胶液,备用;

2)取醋酸纤维素30-46份和硫酸钡20-30份添加到步骤1)制得的胶液中,通过搅拌机以60rpm的速度搅拌,使得醋酸纤维素和硫酸钡均匀分布在胶液内,备用;

3)取硅酸盐19-31份、铁粉15-25份、氢氧化镁10-16份和氢氧化铝10-16份混合,并通过搅拌机器将硅酸盐、铁粉、氢氧化镁和氢氧化铝搅拌均匀,制得增强型的混合填料,备用;

4)将步骤3)制得的混合填料添加到步骤2)制得的胶液中,并通过搅拌机以70rpm的转速将混合填料与胶液搅拌均匀,备用;

5)取醋酸丁酯6-8份、聚醋酸乙烯酯5-9份、聚乙内酯6-8份和聚氨酯4-6份添加到步骤4)的胶液中,搅拌机继续搅拌,使得,然后对反应釜进行加热,使得温度提高至350-430℃,使得胶液在能够在醋酸丁酯、聚醋酸乙烯酯、聚乙内酯、聚氨酯的融合下降低胶液的收缩性,备用;

6)取SMC专用纱50-70份放到成型模内,然后将步骤5)制得的胶液注入成型模内,冷却后,开模得到塑料坯件,备用;

7)将步骤6)制得的塑料坯件通过裁切机进行裁切,制得所需规格的塑料,即得。

本发明技术效果主要体现在以下方面:通过不饱和树脂、酚醛树脂和环氧树脂经过助溶剂二甲苯加快高温熔融,制得胶液,并添加醋酸纤维素、硫酸钡、硅酸盐、铁粉、氢氧化镁和氢氧化铝等增强性填料以及醋酸丁酯、聚醋酸乙烯酯、聚乙内酯、聚氨酯混合搅拌均匀后,能够制得具有强度高、耐腐蚀和耐磨损等优点的纤维增强塑料。

具体实施方式

实施例1

一种纤维增强塑料,由以下重量份的的原料制成,由以下重量份的原料制成,包括不饱和树脂130份、酚醛树脂80份、环氧树脂70份、SMC专用纱50份、醋酸纤维素30份、硫酸钡20份、硅酸盐19份、铁粉15份、氢氧化镁10份、氢氧化铝10份、醋酸丁酯6份、聚醋酸乙烯酯5份、聚乙内酯6份、聚氨酯4份和二甲苯14份。

一种纤维增强塑料的制备方法,包括以下步骤:

1)取不饱和树脂130份、酚醛树脂80份、环氧树脂70份添加到反应釜内,并添加助溶剂二甲苯14份,然后开始加热,使得温度升高至300℃,使得不饱和树脂、、酚醛树脂和环氧树脂在反应釜内熔融成胶液,备用;

2)取醋酸纤维素30份和硫酸钡20份添加到步骤1)制得的胶液中,通过搅拌机以60rpm的速度搅拌,使得醋酸纤维素和硫酸钡均匀分布在胶液内,备用;

3)取硅酸盐19份、铁粉15份、氢氧化镁10份和氢氧化铝10份混合,并通过搅拌机器将硅酸盐、铁粉、氢氧化镁和氢氧化铝搅拌均匀,制得增强型的混合填料,备用;

4)将步骤3)制得的混合填料添加到步骤2)制得的胶液中,并通过搅拌机以70rpm的转速将混合填料与胶液搅拌均匀,备用;

5)取醋酸丁酯6份、聚醋酸乙烯酯5份、聚乙内酯6份和聚氨酯4份添加到步骤4)的胶液中,搅拌机继续搅拌,使得,然后对反应釜进行加热,使得温度提高至350℃,使得胶液在能够在醋酸丁酯、聚醋酸乙烯酯、聚乙内酯、聚氨酯的融合下降低胶液的收缩性,备用;

6)取SMC专用纱50份放到成型模内,然后将步骤5)制得的胶液注入成型模内,冷却后,开模得到塑料坯件,备用;

7)将步骤6)制得的塑料坯件通过裁切机进行裁切,制得所需规格的塑料,即得。

实施例2

一种纤维增强塑料,由以下重量份的原料制成,包括不饱和树脂100份、酚醛树脂100份、环氧树脂90份、SMC专用纱70份、醋酸纤维素46份、硫酸钡30份、硅酸盐31份、铁粉25份、氢氧化镁16份、氢氧化铝16份、醋酸丁酯8份、聚醋酸乙烯酯9份、聚乙内酯8份、聚氨酯6份和二甲苯18份。

一种纤维增强塑料的制备方法,包括以下步骤:

1)取不饱和树脂100份、酚醛树脂100份、环氧树脂90份添加到反应釜内,并添加助溶剂二甲苯18份,然后开始加热,使得温度升高至480℃,使得不饱和树脂、、酚醛树脂和环氧树脂在反应釜内熔融成胶液,备用;

2)取醋酸纤维素46份和硫酸钡30份添加到步骤1)制得的胶液中,通过搅拌机以60rpm的速度搅拌,使得醋酸纤维素和硫酸钡均匀分布在胶液内,备用;

3)取硅酸盐31份、铁粉25份、氢氧化镁16份和氢氧化铝16份混合,并通过搅拌机器将硅酸盐、铁粉、氢氧化镁和氢氧化铝搅拌均匀,制得增强型的混合填料,备用;

4)将步骤3)制得的混合填料添加到步骤2)制得的胶液中,并通过搅拌机以70rpm的转速将混合填料与胶液搅拌均匀,备用;

5)取醋酸丁酯8份、聚醋酸乙烯酯9份、聚乙内酯8份和聚氨酯6份添加到步骤4)的胶液中,搅拌机继续搅拌,使得,然后对反应釜进行加热,使得温度提高至430℃,使得胶液在能够在醋酸丁酯、聚醋酸乙烯酯、聚乙内酯、聚氨酯的融合下降低胶液的收缩性,备用;

6)取SMC专用纱70份放到成型模内,然后将步骤5)制得的胶液注入成型模内,冷却后,开模得到塑料坯件,备用;

7)将步骤6)制得的塑料坯件通过裁切机进行裁切,制得所需规格的塑料,即得。

实施例3

一种纤维增强塑料,由以下重量份的原料制成,包括不饱和树脂115份、酚醛树脂90份、环氧树脂80份、SMC专用纱60份、醋酸纤维素38份、硫酸钡25份、硅酸盐25份、铁粉20份、氢氧化镁13份、氢氧化铝13份、醋酸丁酯7份、聚醋酸乙烯酯7份、聚乙内酯7份、聚氨酯5份和二甲苯16份。

一种纤维增强塑料的制备方法,包括以下步骤:

1)取不饱和树脂115份、酚醛树脂90份、环氧树脂80份添加到反应釜内,并添加助溶剂二甲苯16份,然后开始加热,使得温度升高至390℃,使得不饱和树脂、、酚醛树脂和环氧树脂在反应釜内熔融成胶液,备用;

2)取醋酸纤维素38份和硫酸钡25份添加到步骤1)制得的胶液中,通过搅拌机以60rpm的速度搅拌,使得醋酸纤维素和硫酸钡均匀分布在胶液内,备用;

3)取硅酸盐25份、铁粉20份、氢氧化镁13份和氢氧化铝13份混合,并通过搅拌机器将硅酸盐、铁粉、氢氧化镁和氢氧化铝搅拌均匀,制得增强型的混合填料,备用;

4)将步骤3)制得的混合填料添加到步骤2)制得的胶液中,并通过搅拌机以70rpm的转速将混合填料与胶液搅拌均匀,备用;

5)取醋酸丁酯7份、聚醋酸乙烯酯7份、聚乙内酯7份和聚氨酯5份添加到步骤4)的胶液中,搅拌机继续搅拌,使得,然后对反应釜进行加热,使得温度提高至390℃,使得胶液在能够在醋酸丁酯、聚醋酸乙烯酯、聚乙内酯、聚氨酯的融合下降低胶液的收缩性,备用;

6)取SMC专用纱60份放到成型模内,然后将步骤5)制得的胶液注入成型模内,冷却后,开模得到塑料坯件,备用;

7)将步骤6)制得的塑料坯件通过裁切机进行裁切,制得所需规格的塑料,即得。

实验例

实验对象:采用丙烯晴、聚三氟氯乙烯、聚四氟乙烯、聚苯砜和聚酰胺与本申请的纤维增强塑料进行对比。

实验要求:上述的丙烯晴、聚三氟氯乙烯、聚四氟乙烯、聚苯砜和聚酰胺以及本申请的纤维增强塑料的厚度一致,并且面积一致。

实验方法:通过对丙烯晴、聚三氟氯乙烯、聚四氟乙烯、聚苯砜和聚酰胺以及本申请的纤维增强塑料进行屈服强度测试、弯曲弹性模量、收缩率测试和耐久度测试,在本实验例中,耐久度测试包括耐磨性能、耐压性能、反拨弹性测试、耐老化性能、耐热以及耐低温性能等测试。

具体结果如下表所示:

结合上表,对比不同的橡胶在相同的实验方法下所得的数据,本发明的一种纤维增强塑料的测试数据均高于用于对比的各种塑料制品。

本发明技术效果主要体现在以下方面:通过不饱和树脂、酚醛树脂和环氧树脂经过助溶剂二甲苯加快高温熔融,制得胶液,并添加醋酸纤维素、硫酸钡、硅酸盐、铁粉、氢氧化镁和氢氧化铝等增强性填料以及醋酸丁酯、聚醋酸乙烯酯、聚乙内酯、聚氨酯混合搅拌均匀后,能够制得具有强度高、耐腐蚀和耐磨损等优点的纤维增强塑料。

当然,以上只是本发明的典型实例,除此之外,本发明还可以有其它多种具体实施方式,凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本发明要求保护的范围之内。

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