[发明专利]一种聚酯玻璃钢复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及复合材料技术领域，具体涉及一种聚酯玻璃钢复合材料及其制备方法；本发明以不饱和树脂、玻璃纤维、碳纤维、碳酸钙、防老剂、硅树脂甲基支链硅油、增稠剂、过氧化二碳酸二异丙酯和钛酸酯偶联剂作为制备本发明的聚酯玻璃钢复合材料的原材料，使得聚酯玻璃钢复合材料具有耐热性能高、阻燃性能好、软化温度高等优点，同时聚酯玻璃钢复合材料硬度高和抗冲击能力强；本发明的制备方法中通过对玻璃纤维和碳纤维对改性，使得玻璃钢复合材料的耐热性能和阻燃性能得到显著提高，同时制备方法简单，适合大面积推广。

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，具体涉及一种聚酯玻璃钢复合材料及其制备方法。

背景技术

玻璃纤维(英文原名为：glass fiber或fiberglass)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。它一般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。

碳纤维(carbon fiber，简称CF)，是一种含碳量在95％以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维“外柔内刚”，质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性，在国防军工和民用方面都是重要材料。它不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。

聚酯玻璃钢复合材料一般是指用玻璃纤维增强不饱和聚酯树脂得到的一种化学复合材料。聚酯玻璃钢复合材料具有质轻而硬，不导电，机械强度高等优点。

在中国公开的专利申请号CN201610612848.9中针对获得一种改性增强聚酯玻璃钢复合材料及其制备方法，所述制备方法包括以下步骤：(1)制备玻璃纤维；(2)玻璃纤维预处理；(3)称取石墨烯量子点配制成浓度为0.1～1mg/ml的分散溶液，溶剂为水、丙酮或二甲基亚砜；超声搅拌80～100ml石墨烯量子点分散溶液，将预处理后的玻璃纤维加入其中，超声搅拌速度减半，浸渍30～60min；取出玻璃纤维清洗，烘干，待用；(4)制备石墨烯改性玻璃纤维增强体并通过硅烷偶联剂进行改性；(5)将不饱和聚酯树脂片与步骤(4)改性后的玻璃纤维增强体复合，即得改性增强聚酯玻璃钢复合材料。所制得的改性增强聚酯玻璃钢复合材料具有更加优异的力学性能，软化温度在150℃以上。

在中国公开的专利申请号CN201610612898.7中针对获得一种持久抗菌的高性能聚酯玻璃钢材料及其制备方法，所述制备方法包括以下步骤：(1)制备玻璃纤维；(2)玻璃纤维预处理；(3)制备负载银的玻璃纤维；(4)涂覆多孔石墨烯；(5)制备负载银/二氧化钛的玻璃纤维；(6)负载银/二氧化钛的玻璃纤维通过硅烷偶联剂进行改性，与不饱和聚酯树脂片复合，即得聚酯玻璃钢材料。所制得的改性增强聚酯玻璃钢复合材料具有更加优异的力学性能以及持久抗菌特性，软化温度在150℃以上。

随着科研生产的不断发展，对聚酯玻璃钢提出了更高的性能使用要求，需要对其耐热、阻燃等特性进行进一步的改进处理。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种聚酯玻璃钢复合材料及其制备方法，不仅具有耐热性能高、阻燃性能好，同时软化温度高等优点。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种聚酯玻璃钢复合材料，其成分按重量份计：不饱和树脂92-108份、玻璃纤维21-26份、碳纤维10-16份、碳酸钙23-36份、防老剂2.3-3.5份、硅树脂甲基支链硅油2.5-3.3份、增稠剂1.2-1.8份、过氧化二碳酸二异丙酯0.8-1.3份、钛酸酯偶联剂8.3-9.3份。

优选的，一种聚酯玻璃钢复合材料，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：