CN107418151A - 一种玻璃纤维改性环氧树脂的复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种玻璃纤维改性环氧树脂的复合材料，所述材料由如下按质量组份组成：环氧树脂60‑80份，填料10‑30份，环氧树脂活性稀释剂5‑15份，固化剂20‑40份，玻璃纤维20‑30份。本发明提供了的复合材料，通过环氧树脂替代不饱和树脂的复合材料，克服了在生产的过程中挥发出来的苯乙烯气味大，且苯乙烯是一种具有刺激性气味，有毒的物质，且具有挥发性，会污染环境，治理成本高；且环氧树脂力学性能和耐热性要比不饱和树脂要好；制备工艺简单，易加工，加工周期短。

Description

一种玻璃纤维改性环氧树脂的复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及复合材料技术领域，尤其涉及一种玻璃纤维改性环氧树脂的复合材料及其制备方法。
背景技术
玻璃纤维增强高分子复合材料具有比较高的强度和刚度，玻璃钢产品具有轻质高强、耐腐蚀、电性能好、热性能良好、可设计性好的特点，对大气、水和一般浓度的酸、碱、盐以及多种油类和溶剂都有较好的抵抗能力，目前，玻璃钢已广泛应用于军工、航空航天、汽车工业、建筑材料以及体育运动休闲器材等领域。玻璃纤维增强树脂基复合材料是以树脂为基体，玻璃纤维为增强体，采用先进复合材料的成型加工方法制备而成的一系列高性能复合材料。玻璃钢复合材料是先进复合材料的一个最重要的分支，由于该复合材料具有比强度和比模量高，结构尺寸稳定性好，可设计性好，便于大面积整体成型，抗疲劳性好以及耐腐蚀等独特优点，得到了广泛应用，成为发展最迅速、应用最广泛的一类复合材料。不仅能广泛应用于航空航天事业，也能在体育器材、轻轨列车、桥梁建设、能源发电、高速列车、交通运输、生物医用器具等领域都大量使用。在各个领域大量的取代传统金属、陶瓷、高分子等单质材料而成为材料的主导。
现有的纤维增强连续成型板材中的树脂通常为不饱和树脂，因不饱和树脂价格低，原材料容易获得等优点而被广泛的应用。但不饱和树脂当中的苯乙烯是一种具有刺激性气味，有毒的物质，且具有挥发性，因此会污染环境。而且不饱和树脂的耐热性、机械性能较差，也限制了其在更高要求领域的应用。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种玻璃纤维改性环氧树脂的复合材料及其制备方法。
一种玻璃纤维改性环氧树脂的复合材料，所述材料由如下按质量组份组成：
优选地，所述材料由如下按质量组份组成：
优选地，还包括消泡剂，消泡剂质量组份为0.4-0.8份。
优选地，还包括流平剂，流平剂质量组份为0.4-0.8份。
优选地，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂。
优选地，所述填料为钙粉、滑石粉、氢氧化铝以及气相二氧化硅中的至少一种。
优选地，所述环氧树脂活性稀释剂为苯甲醇或者烯丙基缩水甘油醚。
优选地，所述固化剂为脂肪胺类环氧树脂固化剂或者改性脂肪胺类固化剂。
优选地，所述改性脂肪胺类固化剂为593固化剂、594固化剂以及IPDA固化剂中的一种。
一种玻璃纤维改性环氧树脂的复合材料的制备方法，方法包括：
以宽幅厚度为0.02-0.1mm的PET聚酯薄膜作为载体，通过薄膜张紧轮使宽幅PET薄膜张平，将环氧树脂、填料、环氧树脂活性稀释剂以及固化剂加入至混合机中，均匀混合得到混料；
将混料倒入涂布机中，将混料涂布于PET薄膜上，加温固化温度为60-100℃，形成胶衣层，使用涂布机将混料涂布于胶衣上层，加入玻璃纤维，然后进入烘箱固化，烘箱固化温度为60-100℃，分切，包装。
本发明的有益效果在于：用环氧树脂替代不饱和树脂的复合材料，克服了在生产的过程中挥发出来的苯乙烯气味大，且苯乙烯是一种具有刺激性气味，有毒的物质，且具有挥发性，会污染环境，治理成本高；且环氧树脂力学性能和耐热性要比不饱和树脂要好；制备工艺简单，易加工，加工周期短。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
实施例1
玻璃纤维改性环氧树脂的复合材料，材料由如下按质量组份组成：
玻璃纤维改性环氧树脂的复合材料的制备方法：
以宽幅厚度为0.1mm的PET聚酯薄膜作为载体，通过薄膜张紧轮使宽幅PET薄膜张平，将双酚A型环氧树脂、钙粉、双酚A型苯甲醇、以及593固化剂加入至混合机中，均匀混合得到混料；
将混料倒入涂布机中，将混料涂布于PET薄膜上，加温固化温度为100℃，形成胶衣层，使用涂布机将混料涂布于胶衣上层，加入玻璃纤维，然后进入烘箱固化，烘箱固化温度为60℃，分切，包装。
复合材料与PET聚酯薄膜的平板制备的工艺参数及复合材料的性能表征结果如下：
操作时间(100g) 10min
固化温度(℃) 60
固化时间(min) 10
固化物硬度(Shore D) 73
拉伸强度(MPa) 198
弯曲强度(MPa) 205
热变形温度(℃) 92
实施例2
玻璃纤维改性环氧树脂的复合材料，材料由如下按质量组份组成：
玻璃纤维改性环氧树脂的复合材料的制备方法：
以宽幅厚度为0.02mm的PET聚酯薄膜作为载体，通过薄膜张紧轮使宽幅PET薄膜张平，将双酚A型环氧树脂、滑石粉、烯丙基缩水甘油醚、消泡剂以及594固化剂加入至混合机中，均匀混合得到混料；
将混料倒入涂布机中，将混料涂布于PET薄膜上，加温固化温度为60℃，形成胶衣层，使用涂布机将混料涂布于胶衣上层，加入玻璃纤维，然后进入烘箱固化，烘箱固化温度为100℃，分切，包装。
复合材料与PET聚酯薄膜的平板制备的工艺参数及复合材料的性能表征结果如下：
操作时间(100g) 10min
固化温度(℃) 100
固化时间(min) 30
固化物硬度(Shore D) 76
拉伸强度(MPa) 203
弯曲强度(MPa) 214
热变形温度(℃) 91
实施例3
玻璃纤维改性环氧树脂的复合材料，材料由如下按质量组份组成：
玻璃纤维改性环氧树脂的复合材料的制备方法：
以宽幅厚度为0.04mm的PET聚酯薄膜作为载体，通过薄膜张紧轮使宽幅PET薄膜张平，将双酚A型环氧树脂、氢氧化铝、烯丙基缩水甘油醚、消泡剂、流平剂以及脂肪胺类环氧树脂固化剂加入至混合机中，均匀混合得到混料；
将混料倒入涂布机中，将混料涂布于PET薄膜上，加温固化温度为90℃，形成胶衣层，使用涂布机将混料涂布于胶衣上层，加入玻璃纤维，然后进入烘箱固化，烘箱固化温度为70℃，分切，包装。
操作时间(100g) 10min
固化温度(℃) 70
固化时间(min) 15
固化物硬度(Shore D) 78
拉伸强度(MPa) 210
弯曲强度(MPa) 218
热变形温度(℃) 95
实施例4
玻璃纤维改性环氧树脂的复合材料，材料由如下按质量组份组成：
玻璃纤维改性环氧树脂的复合材料的制备方法：
以宽幅厚度为0.08mm的PET聚酯薄膜作为载体，通过薄膜张紧轮使宽幅PET薄膜张平，将双酚A型环氧树脂、气相二氧化硅、环氧树脂活性稀释剂、消泡剂、流平剂以及IPDA固化剂加入至混合机中，均匀混合得到混料；
将混料倒入涂布机中，将混料涂布于PET薄膜上，加温固化温度为70℃，形成胶衣层，使用涂布机将混料涂布于胶衣上层，加入玻璃纤维，然后进入烘箱固化，烘箱固化温度为95℃，分切，包装。
操作时间(100g) 10min
固化温度(℃) 95
固化时间(min) 20
固化物硬度(Shore D) 74
拉伸强度(MPa) 212
弯曲强度(MPa) 216
热变形温度(℃) 93
实施例5
玻璃纤维改性环氧树脂的复合材料，材料由如下按质量组份组成：
玻璃纤维改性环氧树脂的复合材料的制备方法：
以宽幅厚度为0.06mm的PET聚酯薄膜作为载体，通过薄膜张紧轮使宽幅PET薄膜张平，将双酚A型环氧树脂、气相二氧化硅、苯甲醇、流平剂以及594固化剂加入至混合机中，均匀混合得到混料；
将混料倒入涂布机中，将混料涂布于PET薄膜上，加温固化温度为80℃，形成胶衣层，使用涂布机将混料涂布于胶衣上层，加入玻璃纤维，然后进入烘箱固化，烘箱固化温度为70℃，分切，包装。
从实施例1-5的复合材料的性能表征可以看出，本复合材料具有较好的机械性能，特别是拉伸强度以及弯曲强度，都达到200MPa以上，且热变形温度非常高，都可以达到90℃以上，且制备工艺简单，易加工，加工周期短。
以上是对本发明所提供的具体实施例。
说明书对本发明进行了详细的介绍，本文中应用了具体个例对本发明的结构原理及实施方式进行了阐述，以上实施例只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种玻璃纤维改性环氧树脂的复合材料，其特征在于，所述材料由如下按质量组份组成：
。
2.如权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述材料由如下按质量组份组成：
。
3.如权利要求1-2任一所述的复合材料，其特征在于：还包括消泡剂，消泡剂质量组份为0.4-0.8份。
4.如权利要求1-2任一所述的复合材料，其特征在于：还包括流平剂，流平剂质量组份为0.4-0.8份。
5.如权利要求1-2任一所述的复合材料，其特征在于：所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂。
6.如权利要求1-2任一所述的复合材料，其特征在于：所述填料为钙粉、滑石粉、氢氧化铝以及气相二氧化硅中的至少一种。
7.如权利要求1-2任一所述的复合材料，其特征在于：所述环氧树脂活性稀释剂为苯甲醇或者烯丙基缩水甘油醚。
8.如权利要求1-2任一所述的复合材料，其特征在于：所述固化剂为脂肪胺类环氧树脂固化剂或者改性脂肪胺类固化剂。
9.如权利要求8所述的复合材料，其特征在于：所述改性脂肪胺类固化剂为593固化剂、594固化剂以及IPDA固化剂中的一种。
10.一种如权利要求1-9任一所述的复合材料的制备方法，其特征在于，方法包括：
以宽幅厚度为0.02-0.1mm的PET聚酯薄膜作为载体，通过薄膜张紧轮使宽幅PET薄膜张平，将环氧树脂、填料、环氧树脂活性稀释剂以及固化剂加入至混合机中，均匀混合得到混料；
将混料倒入涂布机中，将混料涂布于PET薄膜上，加温固化温度为60-100℃，形成胶衣层，使用涂布机将混料涂布于胶衣上层，加入玻璃纤维，然后进入烘箱固化，烘箱固化温度为60-100℃，分切，包装。
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