[发明专利]一种耐腐蚀型树脂基复合材料的制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种耐腐蚀型树脂基复合材料的制备方法及其应用，该方法是将聚碳酸酯树脂、聚苯乙烯树脂、相容剂、抗静电剂反应制成树脂聚合物，随后将二苯甲烷二异氰酸酯、2‑巯基苯并咪唑加入到醋酸甲酯溶液中超声处理后加入树脂聚合物制成改性树脂复合材料，再将海泡石纤维、氧化铝与二甲基甲酰胺溶液超声处理得到初级混合反应液后加入空心玻璃微珠，与润滑剂、热稳定剂、固化剂反应得到二级混合反应液，再与改性树脂复合材料经双螺杆挤出机中熔融挤出，挤出物注入到模具中，放入鼓风干燥箱中进行固化热处理，得到成品树脂基复合材料。制备而成的树脂基复合材料，其耐酸腐蚀性能好，作为电器配件材料具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及新材料技术领域，具体涉及一种耐腐蚀型树脂基复合材料的制备方法及其应用。

背景技术

树脂基复合材料一般由增强相和基体相组成。常用的基体相为有机高分子材料，如环氧树脂、不饱和聚酯树脂等；常用的增强相多为无机纤维，如玻璃纤维、碳纤维等。聚碳酸酯树脂是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物，根据酯基的结构可分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多种类型。聚碳酸酯是几乎无色的玻璃态的无定形聚合物，有很好的光学性，其高分子量树脂有很高的韧性，悬臂梁缺口冲击强度为600-900 J/m，热变形温度大约为130℃，玻璃纤维增强后可使这个数值增加10℃。聚碳酸酯弯曲模量可达2400 MPa以上，可加工制成大的刚性制品，低于100℃时，在负载下的蠕变率很低。聚碳酸酯树脂的三大应用领域是玻璃装配业、汽车工业和电子、电器工业，其次还有工业机械零件、光盘、包装、计算机等办公室设备、医疗及保健、薄膜、休闲和防护器材等。不过，聚碳酸酯树脂也存在一定的缺陷：耐热性、耐火性不够理想，耐老化性不佳，耐碱性以及耐磨性较差。聚苯乙烯树脂是指由苯乙烯单体经自由基加聚反应合成的聚合物，是一种无色透明的热塑性塑料。聚苯乙烯包括普通聚苯乙烯，发泡聚苯乙烯(EPS)，高抗冲聚苯乙烯(HIPS)及间规聚苯乙烯(SPS)。普通聚苯乙烯树脂为无毒，无臭，无色的透明颗粒，似玻璃状脆性材料，其制品具有极高的透明度，透光率可达90％以上，电绝缘性能好，易着色，加工流动性好，刚性好及耐化学腐蚀性好。如何能够利用聚苯乙烯树脂改善聚碳酸酯树脂材料的耐腐蚀性能是目前研究的难点。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种耐腐蚀型树脂基复合材料的制备方法及其应用，该方法是将聚碳酸酯树脂、聚苯乙烯树脂、相容剂、抗静电剂反应制成树脂聚合物，随后将二苯甲烷二异氰酸酯、2-巯基苯并咪唑加入到醋酸甲酯溶液中超声处理后加入树脂聚合物制成改性树脂复合材料，再将海泡石纤维、氧化铝与二甲基甲酰胺溶液超声处理得到初级混合反应液后加入空心玻璃微珠，与润滑剂、热稳定剂、固化剂反应得到二级混合反应液，再与改性树脂复合材料经双螺杆挤出机中熔融挤出，挤出物注入到模具中，放入鼓风干燥箱中进行固化热处理，得到成品树脂基复合材料。制备而成的树脂基复合材料，其耐酸腐蚀性能好，作为电器配件材料具有良好的应用前景。

技术方案：为了解决上述问题，本发明公开了一种耐腐蚀型树脂基复合材料的制备方法，由以下步骤组成：

（1）将聚碳酸酯树脂50～60份、聚苯乙烯树脂45～55份、相容剂2～4份、抗静电剂2～4份加入反应釜中，控制反应釜内温度为85～95℃，按照150～250转/分钟的速率搅拌100～120分钟，得到树脂聚合物；

（2）将二苯甲烷二异氰酸酯16～20份、2-巯基苯并咪唑8～10份加入到其重量60～80倍的浓度为20%的醋酸甲酯溶液中，以200～250 W的功率超声分散处理15～20分钟，随后向超声分散处理液中加入步骤（1）得到的树脂聚合物，在50℃下保温搅拌4～6小时，再将保温搅拌处理后的混合液在105～115℃下固化处理60～90分钟，冷却至室温，得改性树脂复合材料；

（3）将海泡石纤维5～9份、氧化铝3～5份与浓度为15%的二甲基甲酰胺溶液共同加入超声分散器中，以150～180W的功率超声分散处理30～50分钟，随后将得到的超声分散处理液置于60℃的水浴中按照300～400转/分钟的速率搅拌反应3～5小时，得到初级混合反应液；