[发明专利]一种高性能的混合增强型填料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种填料，特别是一种高性能的混合增强型填料；本发明还涉及该高性能的混合增强型填料的制备方法。

背景技术

一般增强型填料，如玻璃纤维、硅灰石、玄武岩纤维等具有纤维状结构，可以提高复合材料的强度和刚性，但随着用量的增加韧性会下降。这是由于玻璃纤维成束状，每根短切原丝由200根以上的纤维组成，集束性好，在复合材料体系中分散不均匀导致。而磨碎玻璃纤维、硅灰石等长径比过大、粒度分布较窄，在体系中并不是完全的均相分布，流动性能较差，与体系不能形成更有效和更大面积的结合，冲击向量不能在更大远程范围内传递，也不能有效地均化应力分布，因此容易使裂纹扩展，导致体系的冲击性能下降并且因为所选工艺及设备导致磁选物杂质较多，降低了复合材料的电性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种长径比适中、粒度分布宽、流动性好，性能优异，降低了收缩率，减少了翘曲变形的高性能的混合增强型填料。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供了上述高性能的混合增强型填料的一种制备方法。

本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是一种高性能的混合增强型填料，其特点是，其步骤如下：该填料由玻璃纤维和硅微粉制成；其中：玻璃纤维的质量百分比为50～70%；硅微粉的质量百分比为30～50%；所述的玻璃纤维的长度为2～5mm，直径为8～15um，玻璃纤维中SiO₂的质量含量50-60%；硅微粉的粒度为5～30um，硅微粉中SiO₂的质量含量大于98%。

本发明所述的高性能的混合增强型填料中，所述的玻璃纤维表面还可以涂覆有一层乙烯基硅烷、氨基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷中的一种或多种组成的材料层。经过该表面处理可以提高产品的增强性能。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现。本发明还提供了一种如以上技术方案所述的高性能的混合增强型填料的制备方法，其特点是，其步骤是：将玻璃纤维、硅微粉依照所述的质量百分比加入到球磨机内加以破碎、研磨，形成混合物，筛分，即得增强型填料。

以上所述的混合增强型填料的制备方法中：该球磨机优选用氧化铝球作研磨介质，直径为20mm、30mm、40mm的研磨介质质量比优选为4：4：2，球磨机频率为40～45Hz，研磨时间为15～20h。

以上所述的混合增强型填料的制备方法中：所述的球磨机的研磨介质优选氧化铝磨球、氧化锆磨球中一种或2种。

以上所述的混合增强型填料的制备方法中：筛分时优选使用超声振动筛或者跳球振动筛设备。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：本发明增强型混合填料不仅具有长径比适中，粒度分布宽，流动性好，而且其增强效果好，尺寸稳定性，电性能优异，降低了收缩率，、减少了翘曲变形。本发明方法生产提高了生产效率，生产出的玻璃纤维粒度分布宽、长径比适中。在复合材料中使用此增强型填料，提高制品的刚度、尺寸稳定性和耐冲击强度，并在制品的抗裂性和耐磨性等方面都有良好的效果，同时提高了复合材料的电性能。

具体实施方式

以下进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。

实施例1，一种高性能的混合增强型填料，其步骤如下：该填料由玻璃纤维和硅微粉制成；其中：玻璃纤维的质量百分比为50%；硅微粉的质量百分比为50%；所述的玻璃纤维的长度为2mm，直径为8um，玻璃纤维中SiO₂的质量含量50%；硅微粉的粒度为5um，硅微粉中SiO₂的质量含量大于98%。

实施例2，一种高性能的混合增强型填料，其步骤如下：该填料由玻璃纤维和硅微粉制成；其中：玻璃纤维的质量百分比为70%；硅微粉的质量百分比为30%；所述的玻璃纤维的长度为5mm，直径为15um，玻璃纤维中SiO₂的质量含量60%；硅微粉的粒度为30um，硅微粉中SiO₂的质量含量大于98%。

实施例3，一种高性能的混合增强型填料，其步骤如下：该填料由玻璃纤维和硅微粉制成；其中：玻璃纤维的质量百分比为60%；硅微粉的质量百分比为40%；所述的玻璃纤维的长度为3mm，直径为12um，玻璃纤维中SiO₂的质量含量55%；硅微粉的粒度为20um，硅微粉中SiO₂的质量含量大于98%。