[发明专利]纤维增强树脂复合材料空心球及其制备方法

权利要求书

1.一种纤维增强树脂复合材料空心球，其特征在于，所述纤维增强树脂复合材料空心球的外径为5-15mm，壁厚为0.3-2.0mm，密度为0.18-0.40g/cm³，破坏强度为2-10MPa，壳体材料为纤维增强树脂，其中纤维为碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维中的一种或两种或三种，树脂为环氧树脂，且采用发泡聚苯乙烯球作为芯材模板。

2.如权利要求1所述的纤维增强树脂复合材料空心球，其特征在于，所述纤维增强树脂复合材料空心球的组份及其质量份数如下：

环氧树脂：100份

固化剂：30份-80份

纤维：10-80份

芯材：20份

偶联剂：0.5-3份

增韧剂：3-8份。

3.如权利要求2所述的纤维增强树脂复合材料空心球，其特征在于，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、酚醛型环氧树脂或脂肪族环氧树脂。

4.如权利要求2所述的纤维增强树脂复合材料空心球，其特征在于，所述固化剂为与环氧树脂配套的环氧树脂，固化剂的种类包括酸酐类固化剂、胺类固化剂。

5.如权利要求2所述的纤维增强树脂复合材料空心球，其特征在于，所述纤维为碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维中的一种或两种或三种，为粉末状态，长度为5-100μm。

6.如权利要求2所述的纤维增强树脂复合材料空心球，其特征在于，所述芯材为发泡聚苯乙烯球，直径为3-12mm，芯材作为模板，空心球成型后芯材收缩成小颗粒。

7.如权利要求2所述的纤维增强树脂复合材料空心球，其特征在于，所述偶联剂为KH550型硅烷偶联剂，目的为改善纤维与环氧树脂之间的浸润性。

8.如权利要求2所述的纤维增强树脂复合材料空心球，其特征在于，所述增韧剂为邻苯二甲酸二辛脂和邻苯二甲酸二辛脂中的一种。

9.一种纤维增强树脂复合材料空心球的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：

步骤一，以树脂、固化剂、增韧剂、偶联剂为原料配制树脂溶液，在真空脱泡搅拌机上混合均匀；

步骤二，将芯材模板放入滚球机，均匀加入纤维和树脂溶液，直至芯材形成未发生粘连的独立的纤维增强树脂球；

步骤三，将步骤二形成的纤维增强树脂球在鼓风干燥箱中预固化，再放入滚球机中重复步骤二，然后经高温固化形成纤维增强树脂复合材料空心球。

10.如权利要求9所述的纤维增强树脂复合材料空心球的制备方法，其特征在于，所述滚球机中的成型条件为转速200-600r/min，滚筒轴线仰角为10-40°，树脂溶液加入速度为10g/min，纤维加入速度为5g/min；所述预固化条件为60℃、2小时，高温固化条件为120℃、3小时。