[发明专利]多巴胺改性玻璃纤维-环氧树脂复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种多巴胺改性玻璃纤维-环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、配置多巴胺盐酸溶液，调节pH到8～10，然后将玻璃纤维加入多巴胺盐酸溶液中，并向其中通入氮气使溶液中氮气饱和，密封，然后置于2.5MeV、40mA的电子加速器中进行辐照搅拌处理，辐照剂量率为100～200kGy/h，辐照剂量为500～1500kGy，搅拌速度为100～200r/min，然后将玻璃纤维清洗，30～40℃烘干；得到多巴胺改性的玻璃纤维；所述多巴胺盐酸溶液的浓度为3～10mg/mL；所述玻璃纤维与多巴胺盐酸溶液玻璃纤维质量体积比为1：5～10；

步骤二、按重量份，将50～100份环氧树脂和10～30份多巴胺改性的玻璃纤维加入混合机中，在50～60℃下以每分钟1000～1200转的转速混合30分钟，混合好的物料采用挤出机熔融挤出造粒，加热温度为200～235℃，机头挤出温度为210～220℃；

所述挤出机采用超声挤出一体化装置，挤出造粒采用在超声波功率800～1000W，频率为30～50KHz作用下进行；所述超声挤出一体化装置的螺杆转速为80～150r/min；所述超声挤出一体化装置的温度设置分别是：一区温度120-150℃，二区温度170-230℃，三区温度180-240℃，四区温度200-250℃，机头温度为220-260℃，混合料在挤出机中停留时间4～10min，压力为5～10MPa；

所述步骤一中，对玻璃纤维进行预处理：按重量份，将3～9份魔芋葡甘聚糖加入90～150份超纯水中，搅拌得到胶黏状浊液；将50～80份胶黏状浊液置于恒温槽中，并加入10～20份玻璃纤维、3～5份质量分数为50％的聚乙烯吡咯烷酮溶液和1～3份戊二醛，选用探头式脉冲超声波仪器对玻璃纤维进行预处理，所述探头式脉冲超声波仪器的探头插入胶黏状浊液下5～10cm，胶黏状浊液液面高度保持15～20cm，脉冲时间为15～20s，占空比为60％～85％，恒温槽中控制温度为50～60℃，声强为300～600W/cm²，超声频率40～55KHz，处理时间为90～150分钟；所述探头的直径为20mm。

2.如权利要求1所述的多巴胺改性玻璃纤维-环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、羟甲基双酚A型环氧树脂中的任意一种。

3.如权利要求1所述的多巴胺改性玻璃纤维-环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤二中，还包括在混合机中加入以下重量份的成分：3～5份增韧剂、1～3份相容剂、3～5份促进剂、1～3份抗老化剂、1～2份抗氧剂、0.5～1.5份润滑剂、1～3份三烯丙基异氰脲酸酯。

4.如权利要求3所述的多巴胺改性玻璃纤维-环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于，所述增韧剂的制备方法为：按重量份，将25～30份丁二烯、100～150份二甲苯、0.5～1份过氧化二异丙苯、1～5份乙烯基对苯二甲酸加入超临界反应装置中，在体系密封后通入二氧化碳至30～35MPa，100～130℃下搅拌反应1～3小时，然后卸去二氧化碳压力，加入3～5份丙烯酸丁酯和3～5份羟丙基甲基纤维素，再次注入二氧化碳至压力为35～50MPa，100～130℃下搅拌1～3小时，卸压，乙醇沉淀、洗涤后抽滤，得到增韧剂。

5.如权利要求3所述的多巴胺改性玻璃纤维-环氧树脂复合材料的制备方法，其特征在于，所述相容剂为聚丙烯接枝衣康酸酐；所述促进剂为二正丁基二硫代氨基甲酸锌；所述抗老化剂为重量比为1:1的辛癸酸二亚甲基锡和四苯基锡；所述抗氧剂为重量比为1：1的硫代二丙酸二月桂酯和乙撑双硬脂酰胺；所述润滑剂为酞酸丁酯。