[发明专利]一种玻璃纤维复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种玻璃纤维复合材料，其特征在于：该玻璃纤维复合材料由以下重量份数的原料制备而成：环氧树脂：40-60份；不饱和聚酯树脂30-40份；改性玻璃纤维：60-70份；改性蒙脱土：5-10份；石墨：6-15份；鸡羽毛纤维：1-2份；引发剂：0.3-0.5份；固化剂：0.5-1份；所述改性玻璃纤维通过以下步骤制备得到：(1)将玻璃纤维在400℃的条件下加热30min，以去除表面的杂质；(2)将经过步骤(1)处理过的玻璃纤维在105℃下用双氧水溶液处理6h；(3)然后将经过步骤(2)处理过的玻璃纤维加入装有甲苯的烧瓶中，在回流状态下进行机械搅拌使玻璃纤维完全的分散在甲苯中；(4)向步骤(3)中的甲苯溶液中加入硅烷偶联剂，并在90℃、氩气流条件下回流处理24h，得到混合物A；(5)将琥珀酸酐和二乙醇胺的混合物B在70℃的条件下搅拌2h，并将经过步骤(4)处理过的混合物A缓慢加入到混合物B中，然后升温至120℃并在120℃的条件下搅拌10h；(6)随后将反应冷却至室温，并在索氏提取器中用甲苯洗涤12h，然后用乙醇洗涤残余的甲苯，再用二甲基乙酰胺过滤三次，并在80℃下真空条件下干燥12h，得到改性玻璃纤维；

所述改性蒙脱土通过以下步骤制备得到：(a)在50℃的水浴条件下将蒙脱土和双氧水以重量份数比为1:1的比例在烧瓶中搅拌30min，然后加入氢氟酸和硫酸，并在50℃条件下搅拌30min，而后离心、质量分数为5%的葡萄糖酸钙溶液超声洗涤离心物、去离子水洗涤，随后将离心物在60℃烘箱中干燥；(b)将干燥过的离心物加入到去离子水和N-甲基甲酰胺的缓和溶液中，并在室温条件下搅拌48h，离心后收集固体并在60℃烘箱中干燥；(c)将步骤(b)中干燥得到的固体加入到质量分数为12 ％的丙烯酰胺溶液中，在室温下搅拌24h即得到改性蒙脱土；

所述步骤(4)中的硅烷偶联剂为甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷中的一种。

2.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维复合材料，其特征在于：所述固化剂为过氧化二苯甲酰、过氧化甲乙酮、叔丁脂中的一种或者任意比例组合物；所述引发剂为甲乙氧基乙酮、N-叔丁基过氧苯甲酸酯中的一种。

3.根据权利要求2所述的一种玻璃纤维复合材料，其特征在于：所述步骤(1)中的玻璃纤维长度为30μm，直径为10μm；所述步骤(1)中的玻璃纤维与所述甲苯的重量份数比为1:200；所述步骤(2)中的双氧水的质量分数为30％。

4.根据权利要求3所述的一种玻璃纤维复合材料，其特征在于：所述步骤(a)中蒙脱土的重量与所述氢氟酸的体积比为4:1，所述氢氟酸的质量分数为1%，所述硫酸的质量分数为97%，所述氢氟酸和所述硫酸的体积比为2:1；所述步骤(b)中去离子水和N-甲基甲酰胺的体积比为10:1，所述离心物的重量与所述去离子水的体积比为1:1。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种玻璃纤维复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将一定重量份数比例的环氧树脂、不饱和聚酯树脂、改性玻璃纤维、改性蒙脱土、石墨、鸡羽毛纤维、引发剂、固化剂在搅拌釜中进行搅拌，在冷却釜中冷却至合适温度，然后在双螺杆挤出机中进行造粒即得。