[发明专利]一种二氧化硅囊泡增强树脂基复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种二氧化硅囊泡增强树脂基复合材料及其制备方法。该复合材料包括树脂基材、添加剂和表面具有孔洞结构的二氧化硅囊泡，所述添加剂和所述二氧化硅囊泡添加到所述树脂基材中，所述树脂基材填充到所述二氧化硅囊泡的中空结构中，并且所述二氧化硅囊泡通过所述树脂基材连接在一起。

技术领域

本发明涉及高分子复合材料技术领域，更具体地，涉及一种二氧化硅囊泡增强树脂基复合材料及其制备方法。

背景技术

高分子聚合物，尤其是塑料材料在汽车、电子等行业得到广泛应用。塑料材料的轻量化、薄壁化已成为发展趋势。但随之而来的易碎、易断等问题对塑料材料的强度、刚性提出更高的要求。

目前，填充是材料改性的一种重要手段；即通过向高分子聚合物中填充无机填料来达到增韧、补强的目的。

填料的选择对于塑料材料的性能的影响至关重要。例如，使用碳酸钙、白炭黑等填料对材料进行改性时，尽管可以降低成本，但对材料的强度、刚性等性能改善不明显；使用玻璃纤维、碳纤维等纤维类填料虽然可以改善材料的强度、刚性，但易出现浮纤、纤维取向造成制品不同部位及方向收缩不均、加工流动性差、材料韧性降低、产品表面粗糙等问题。

因此，需要提供一种新的技术方案，以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种二氧化硅囊泡增强树脂基复合材料的新技术方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种二氧化硅囊泡增强树脂基复合材料，包括树脂基材、添加剂和表面具有孔洞结构的二氧化硅囊泡，所述添加剂和所述二氧化硅囊泡添加到所述树脂基材中，所述树脂基材填充到所述二氧化硅囊泡的中空结构中，并且所述二氧化硅囊泡通过所述树脂基材连接在一起。

可选地，所述树脂基材包括聚丙烯类树脂、聚乙烯类树脂、聚苯乙烯类树脂、聚二异氰酸酯类树脂、聚醚醚酮类树脂、聚酯类树脂、聚醚酮类树脂、聚烯丙基类树脂、聚甲醛类树脂、聚碳酸酯类树脂、聚酰胺类树脂、聚酰亚胺类树脂、聚砜类树脂、聚醚砜类树脂、聚醚酰亚胺类树脂、聚芳醚类树脂、聚氨酯类树脂、聚醚类树脂、聚苯胺类树脂、芳环酰胺类树脂、聚吡咯类树脂、丙烯酸酯类树脂中的一种或者多种的混合物，或者上述树脂基材的接枝物或共聚物。

可选地，所述孔洞结构为介孔或大孔。

可选地，所述二氧化硅囊泡的粒径为20nm-5μm，壁厚为3-30nm。

可选地，按照质量份数计算，所述树脂基材为90-110份，所述二氧化硅囊泡为0.5-40份，所述添加剂为0.1-6份。

可选地，所述添加剂包括抗氧剂，所述抗氧剂为酚类抗氧剂、磷类抗氧剂、硫类抗氧剂、复合型抗氧剂中的至少一种。

可选地，所述添加剂包括润滑剂，所述润滑剂为脂肪酸类润滑剂、脂肪族酰胺类润滑剂、酯类润滑剂、石蜡类润滑剂、金属皂类润滑剂、低分子蜡类润滑剂及饱和烃类润滑剂中的至少一种。

根据本发明的第二方面，提供了一种上述二氧化硅囊泡增强树脂基复合材料的制备方法，其中，包括以下步骤：

首先，将树脂基材加入到密炼机中进行密炼熔融，温度为100-400℃、转子转速为20-200rpm、密炼熔融时间为1-10min；密炼熔融后，加入二氧化硅囊泡和添加剂，在密炼机中进行混炼，混炼时间为2-30min。

第二步，使用挤出机将混炼好的树脂基复合材料进行挤出造粒。