[发明专利]一种轻质有机玻纤复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料领域，具体涉及一种轻质有机玻纤复合材料及其制备方法。

背景技术

玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，种类繁多，优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高，但缺点是性脆，耐磨性较差。它是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的，其单丝的直径为几个微米到二十几米个微米，相当于一根头发丝的1/20-1/5，每束纤维原丝都由数百根甚至上千根单丝组成。玻璃纤维通常用作复合材料中的增强材料，电绝缘材料和绝热保温材料，电路基板等国民经济各个领域，玻璃纤维作为强化塑料的补强材料应用时，最大的特征是抗拉强度大。抗拉强度在标准状态下是6.3-6.9g/d，湿润状态5.4-5.8g/d，密度2.54。耐热性好，温度达300℃时对强度没影响。有优良的电绝缘性，是高级的电绝缘材料，也用于绝热材料和防火屏蔽材料。一般只被浓碱、氢氟酸和浓磷酸腐蚀，其主要成分为二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镁、氧化钠等，经常作为有机原料的增韧剂等，然而其与有机原料的相容性较差，在提高成品材料力学性能的同时会降低成品的贮存稳定性。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种轻质有机玻纤复合材料及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种轻质有机玻纤复合材料，它是由下述重量份的原料组成的：

棕榈蜡1-2、环氧氯丙烷0.7-1、玻璃纤维30-40、松香醇7-9、聚苯并咪唑0.5-1、钼酸铵1-2、六甲基磷酰三胺2-3、辛酸癸酸三甘油酯2-4、三聚氰胺2-3、对甲基苯磺酸0.7-1、轻质碳酸钙7-10、蓖麻酸钙2-3、聚碳酸酯50-60。

一种轻质有机玻纤复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)取松香醇，送入到75-80℃的恒温水浴中，加入蓖麻酸钙，保温搅拌10-20分钟，出料，加入轻质碳酸钙，搅拌至常温，得醇分散液；

(2)取聚苯并咪唑，加入到其重量6-9倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入钼酸铵，在60-65℃下保温搅拌30-40分钟，与上述醇分散液混合，搅拌均匀，加入三聚氰胺，超声4-6分钟，得氰胺化醇分散液；

(3)取玻璃纤维，加入到其重量16-20倍的异丙醇中，加入环氧氯丙烷，送入到40-50℃的恒温水浴中，保温搅拌1-2小时，得有机纤维溶液；

(4)取棕榈蜡，加热软化，加入到其重量6-8倍的二甲基甲酰胺中，搅拌均匀，加入对甲基苯磺酸，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为80-85℃，保温搅拌14-20分钟，出料冷却，得酸掺杂酰胺溶液；

(5)取上述氰胺化醇分散液、有机纤维溶液混合，搅拌均匀，加入聚碳酸酯，超声20-30分钟，得聚碳酸酯纤维溶液；

(6)取上述酸掺杂酰胺溶液、聚碳酸酯纤维溶液混合，搅拌均匀，加入六甲基磷酰三胺，在60-65℃下保温搅拌1-2小时，与辛酸癸酸三甘油酯、钼酸铵混合，送入到挤出机中，熔融挤出，冷却，即得所述轻质有机玻纤复合材料。

本发明的优点：

本发明将碳酸钙、玻璃纤维分别进行氰胺化、环氧化处理，将碳酸钙、玻璃纤维表面充分有机化，然后共混分散到聚碳酸酯中，有效的提高了碳酸钙、玻璃纤维在有机聚碳酸酯中的相容性，从而提高了成品的稳定性，然后以对甲基苯磺酸为酸性掺杂助剂，将棕榈蜡进行酸化改性处理，然后分散到酰胺溶液中，有效的提高了物料熔融挤出时的黏度，进一步进而提高了成品的稳定性强度。

具体实施方式

实施例1

一种轻质有机玻纤复合材料，它是由下述重量份的原料组成的：

棕榈蜡2、环氧氯丙烷1、玻璃纤维40、松香醇9、聚苯并咪唑1、钼酸铵2、六甲基磷酰三胺3、辛酸癸酸三甘油酯4、三聚氰胺3、对甲基苯磺酸1、轻质碳酸钙10、蓖麻酸钙3、聚碳酸酯60。

一种轻质有机玻纤复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)取松香醇，送入到80℃的恒温水浴中，加入蓖麻酸钙，保温搅拌10分钟，出料，加入轻质碳酸钙，搅拌至常温，得醇分散液；

(2)取聚苯并咪唑，加入到其重量9倍的无水乙醇中，搅拌均匀，加入钼酸铵，在65℃下保温搅拌40分钟，与上述醇分散液混合，搅拌均匀，加入三聚氰胺，超声6分钟，得氰胺化醇分散液；

(3)取玻璃纤维，加入到其重量20倍的异丙醇中，加入环氧氯丙烷，送入到40-50℃的恒温水浴中，保温搅拌2小时，得有机纤维溶液；