[发明专利]一种玄武岩织物聚丁二酸丁二醇酯复合板材及其制备方法

说明书

本发明提供了一种玄武岩织物聚丁二酸丁二醇酯复合板材及其制备方法，属于复合材料制备技术领域。本发明将玄武岩纤维用丙酮溶液超声清洗，再用去离子水洗净并烘干，分离成单纤维，然后进行等离子体处理得到改性玄武岩织物，接着将其按照经纬交叉方式铺放于热压模具中，铺放8层，每两层之间铺设一层聚丁二酸丁二醇酯膜，在118摄氏度、2.5MPa下预热压1分钟，再调温度至120摄氏度热压10分钟制成所述复合板材。本发明制成的玄武岩织物聚丁二酸丁二醇酯复合板材一次成型，无需层层复合，且可完全降解，对环境没有任何危害，同时强度还高达235.5MPa。

本申请是名为《玄武岩织物增强聚丁二酸丁二醇酯复合材料板材的制备方法》的专利申请的分案申请，原申请的申请日为2021年03月06日，申请号为202110247800.3。

技术领域

本发明属于复合材料的技术领域，具体涉及一种玄武岩织物聚丁二酸丁二醇酯复合板材及其制备方法。

背景技术

聚丁二酸丁二醇酯由丁二酸和丁二醇缩合聚合所得，易被动植物体内的酶或者自然界的微生物分解代谢，具有优异的生物可降解性和良好的可加工性，且拉伸强度介于聚乙烯和聚丙烯之间，刚度介于低密度聚乙烯和高密度聚乙烯之间，所以是非常有前景的生物降解高分子材料。但是由于聚丁二酸丁二醇酯自身强度不高，大大限制了其应用范围，因此必须对其进行改性。

玄武岩纤维是一种高性能纤维，其强度高于E玻纤而比S玻纤略低，具有优异的耐高温性、良好的电绝缘性、较好的隔音性，而且玄武岩纤维是环境友好型材料，可以直接在土壤中降解，因而玄武岩纤维在水体治理、隔热耐温、航空航天、交通运输、石油化工和汽车船舶等领域均有广泛运用。但是玄武岩纤维是无机矿物纤维，表面非常光滑，且呈化学惰性，缺少活性含氧基团，表面亲水性不好，限制了其应用领域。

目前从未有人将玄武岩纤维与聚丁二酸丁二醇酯复合制成各方面性能都十分好的全降解板材。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种玄武岩织物聚丁二酸丁二醇酯复合板材及其制备方法，使用该方法制成的复合板材一次成型，无需层层复合，且可完全降解，对环境没有任何危害，同时强度还高达235.5MPa。

本发明的目的通过下述技术方案得以实现：

本发明提供了一种玄武岩织物聚丁二酸丁二醇酯复合板材的制备方法，包括以下步骤：

(1)聚丁二酸丁二醇酯成膜

(2)改性

首先将玄武岩纤维用丙酮溶液超声清洗，再用去离子水洗净并烘干，然后分离成单纤维；然后对所述玄武岩单纤维进行时间为60s，功率为200-300W的等离子体处理，处理完毕得到改性玄武岩织物；

(3)铺放

将改性玄武岩织物按照经纬交叉方式铺放于热压模具中，铺放8层，每两层之间铺设一层聚丁二酸丁二醇酯膜，改性玄武岩纤维的体积含量为30-35％；

(4)热压

首先将温度上升至118摄氏度，压力设置为2.5MPa，保温1分钟使树脂预热，然后再将温度上升至120摄氏度，保温10分钟；

(5)冷却脱模

所述玄武岩织物聚丁二酸丁二醇酯复合板材一次成型，无需层层复合，且可完全降解，对环境没有任何危害，同时强度还高达235.5MPa。

优选的，所述步骤(2)中的玄武岩纤维为退浆玄武岩纤维。

所述步骤(2)中的丙酮也可以使用其他有机溶剂或数种有机溶剂的混合溶剂。所述烘干采用烘箱等设备。

优选的，所述步骤(2)中的等离子体处理采用射频等离子体发生器处理。