[发明专利]一种玄武岩织物增强聚苯硫醚纳米复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种一种玄武岩织物增强聚苯硫醚纳米复合材料，由上至下依次为上盖板、中间层和下模具，所述下模具内两侧边处连接设有垫片，所述中间层由上至下为上脱模布、预制件、下脱模布，所述预制件为一层聚苯硫醚粉末、一层玄武岩纤维间隔设置。本发明的优点：玄武岩连续纤维和聚苯硫醚树脂都具有良好的电绝缘、耐腐蚀、耐高温等多种优异性能。通过在表面增加纳米二氧化硅粒子后可有效的增加比表面积，同时因为化学接枝能有效改善玄武岩和聚苯硫醚之间的界面结合情况，可得到力学性能更好的玄武岩增强聚苯硫醚复合材料。

技术领域

本发明涉及织物复合材料技术领域，具体是指一种玄武岩织物增强聚苯硫醚纳米复合材料及其制备方法。

背景技术

玄武岩纤维是一种新型无机环保绿色高性能纤维材料，玄武岩纤维的生产工艺无挥发性物质及废弃物产生，对环境无污染，并且产品废弃后可直接在环境中通过物理或者化学方式降解，无任何危害，因而是一种名副其实的绿色环保材料,因此开发基于玄武岩纤维的高附加值产品，不仅符合国家发展战略，还可以产生较高的经济价值。与玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等其它高性能纤维相比，玄武岩纤维不仅力学性能佳，而且具有很多优异功能性，如耐高温性能好，可在-260～700℃范围内连续工作，耐酸耐碱，抗紫外线性能强，吸湿性低，有更好的耐环境性能；绝缘性能好，高温过滤性佳，抗辐射等。因此玄武岩纤维被认为是碳纤维的低价替代品，是继碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维之后的第四大高技术纤维。

现有的玄武岩织物本身结构较为单一，承载力比较差，现有的玄武岩织物伸长率低，影响了有机树脂的浸透，制成复合材料时候常出现融合不完全的情况，因此需要生产出一种高强度的玄武岩织物。

发明内容

本发明为了解决上述的各种问题，提供了一种玄武岩织物增强聚苯硫醚纳米复合材料及其制备方法，以玄武岩纤维和聚苯硫醚粉末为预制件，改变预制件中玄武岩纤维的纵横编制密度，与聚苯硫醚层层交错复合即可得到玄武岩织物增强聚苯硫醚纳米复合材料，表现出良好的的机械性能和柔曲性能，采用模压成型工艺，制得工艺流程简单，应用范围广泛。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种玄武岩织物增强聚苯硫醚纳米复合材料，由上至下依次为上盖板、中间层和下模具，所述下模具内两侧边处连接设有垫片，所述中间层由上至下为上脱模布、预制件、下脱模布，所述预制件为一层聚苯硫醚粉末、一层玄武岩纤维间隔设置。

优选的，所述上脱模布和所述下脱模布均为聚酰亚胺薄膜所制。

优选的，所述下模具上面设有凹槽，所述上盖板和所述凹槽相匹配。

优选的，所述上脱模布、预制件、下脱模布等宽。

优选的，所述上盖板和下模具采用工程塑料制得。

优选的，所述上盖板的厚度为5cm，所述下模具的厚度为20cm，所述凹槽的深度为15cm，所述垫片的高度为5cm。

本发明还包括一种玄武岩织物增强聚苯硫醚纳米复合材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：选用玄武岩织物(平纹)，使用丙酮有机溶剂或者高温300℃，去除表面的油污和浸润剂；

步骤二：使用烘箱加温120℃烘干玄武岩织物；

步骤三：配置KH560：乙醇：去离子水＝2％：72％：26％的硅烷偶联剂，加入纳米二氧化硅，消泡剂，分散剂，使纳米粒子分散均匀，使用水浴锅恒温23℃加热，用醋酸把PH值调节到6，持续1h；

步骤四：使用100℃烘箱加温烘干玄武岩织物；

步骤五：将聚苯硫醚粉末放入230℃烘箱内，在一定程度上进行热交联增大分子量；

步骤六：使用平板硫化仪热压15min。

优选的，所述步骤三中的所述消泡剂为聚硅氧烷，低费点石脑油或异丁醇混合制成。