[发明专利]一种玄武岩复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种玄武岩复合材料的制备方法，包括以下步骤：a)将树脂材料与固化剂进行混合，得到胶体溶液；b)将步骤a)得到的胶体溶液在真空条件下与玄武岩纤维充分接触，再经固化，得到玄武岩复合材料；所述玄武岩纤维的单丝直径为6μm～15μm，面密度为270g/m²～330g/m²；所述胶体溶液与玄武岩纤维的质量比为(2.6～4.3)：7.5。与现有技术相比，本发明以玄武岩纤维为基体材料，采用特定工艺及条件，制备得到玄武岩复合材料；采用本发明提供的制备方法得到的玄武岩复合材料质量轻、强度高、伸展度高，且价格适中，适合作为玩具车车身材料应用。

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，更具体地说，是涉及一种玄武岩复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

近年来随着钢材，石油等不可再生的能源的加剧消耗，使得资源开发变得越来越紧张，因此开发可以代替钢材的材料显得尤为重要。

玄武岩纤维是一种无机环保绿色高性能纤维，不仅稳定性好而且还具有良好的电绝缘性，抗腐蚀，抗燃烧，耐高温，强度高等多种优异的性能。此外，玄武岩纤维的生产工艺产生的废弃物少，对环境的污染小，产品废弃后可以直接转入生态环境中，实现了真正意义上的绿色环保。目前玄武岩纤维在我国已经基本的实现了工业化生产，其在汽车，船舶，航天等领域已经取得了广泛的应用。

玩具车车身是玩具汽车的重要组成部分，车身的外表不仅要求美观，质轻而且要求安全耐用，目前玩具车车身主要由金属材料制作而成，如钢铁，铝合金等。虽然这些金属材料制成的车身能满足强度，刚度等的要求，但是其生产成本高，生产周期长且车身过重，在使用过程中造成能源的消耗大。现有技术也有一部分汽车是用碳纤维制作而成的，但是碳纤维价格过于昂贵，不利于广泛推广。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种玄武岩复合材料及其制备方法和应用，采用本发明提供的制备方法得到的玄武岩复合材料质量轻、强度高、伸展度高，且价格适中，适合作为玩具车车身材料应用。

本发明提供了一种玄武岩复合材料的制备方法，包括以下步骤：

a)将树脂材料与固化剂进行混合，得到胶体溶液；

b)将步骤a)得到的胶体溶液在真空条件下与玄武岩纤维充分接触，再经固化，得到玄武岩复合材料；

所述玄武岩纤维的单丝直径为6μm～15μm，面密度为270g/m²～330g/m²；

所述胶体溶液与玄武岩纤维的质量比为(2.6～4.3)：7.5。

优选的，步骤a)中所述树脂材料选自乙烯基树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂和酚醛树脂中的一种或多种。

优选的，步骤a)中所述固化剂选自过氧化甲乙酮、4,4’-二氨基二苯基甲烷、二乙烯三胺、异弗尔酮二胺、六氢苯二甲酸酐和双丙酮丙烯酰胺中的一种或多种。

优选的，步骤a)中所述树脂材料与固化剂的质量比为25：(0.8～10)。

优选的，步骤b)中所述真空条件的真空度为0.09MPa～0.1MPa。

优选的，步骤b)中所述玄武岩纤维包括连续玄武岩纤维纱线、玄武岩纤维布和玄武岩纤维预浸料中的一种或多种。

优选的，步骤b)中所述将得到的胶体溶液在真空条件下与玄武岩纤维充分接触的过程具体为：

b1)将玄武岩纤维铺设到表面擦拭有脱模剂的模具中，再依次铺设脱模布、导流网和真空膜，之后抽真空；

b2)通过导流管将得到的胶体溶液浸入到模具中，使模具中的玄武岩纤维与所述胶体溶液充分接触，至模具完全浸入所述胶体溶液。