CN105860440A - 玄武岩纤维与玻璃纤维混合增强热固性树脂预浸布 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种玄武岩纤维与玻璃纤维混合增强热固性树脂预浸布，其主要由以下重量份的原料所制成：混合纤维布70‑75份、热固性树脂25‑30份、固化剂0.5‑15份、脱模剂0.25‑3份、促进剂0.125‑3份；所述混合纤维布为以玄武岩纤维和玻璃纤维为经线、纬线，编织成混合纤维布；本发明的预浸布具有如下优点：本发明中玄武岩纤维和玻璃纤维是新型的无机非金属纤维，使用玄武岩纤维和玻璃纤维与热固性树脂，通过浸渍，制备成混合纤维预浸布，具有优良的物理化学性能：抗拉强度高、弹性模量高、耐化学侵蚀、耐高温并且价格低，性能好，制备工艺简便。

Description

玄武岩纤维与玻璃纤维混合增强热固性树脂预浸布
技术领域
本发明涉及一种预浸布，具体涉及一种玄武岩纤维与玻璃纤维混合增强热固性树脂预浸布。
背景技术
纤维增强树脂基复合材料的制备过程是将纤维与树脂充分浸润、浸渍后，经过固化阶段制备而成的。在这个过程中，树脂与纤维的浸渍有些时候很难精确控制其树脂含量，在对材料要求高的领域，基本就无法使用。而预浸布恰是解决了这个问题，预浸布的制备过程首先是精确控制树脂的温度与粘度，然后精密控制浸渍在纤维上的含量，从而达到精确控制预浸布中纤维与树脂的含量，适合各高端要求的领域。
目前，市场上的预浸布大部分都是碳纤维预浸布，是碳纤维浸渍环氧树脂后制备而成的预浸布，偶有玻璃纤维预浸布。碳纤维预浸布一般采用胶膜法制备，即将碳纤维布经纱架引出，使其平整的排铺后，将其夹在两个已经制备好的干胶膜之间，形成一个夹芯结构，再让其通过热压辊使碳纤维布嵌入树脂中，同时树脂脱离纸膜而浸润在碳纤维上，形成预浸布，最后加盖隔离膜、隔离纸，压实收卷。此过程设备精细化程度要求高，操作复杂，能耗较高，再由于碳纤维原料本身价格很高，所以碳纤维预浸布价格高，不适合大量推广应用。
发明内容
发明目的：针对现有技术存在的问题，本发明提供一种玄武岩纤维与玻璃纤维混合增强热固性树脂预浸布；本发明的预浸布抗拉强度高、弹性模量高、耐化学侵蚀、耐高温、成本低。
技术方案：为了实现上述目的，如本发明所述一种玻璃纤维增强热固性树脂预浸布，主要由以下重量份的原料所制成：混合纤维布70-75份、热固性树脂25-30份、固化剂0.5-15份、脱模剂0.25-3份、促进剂0.125-3份。
进一步地，所述混合纤维布混合纤维布为以玄武岩纤维和玻璃纤维为经线、纬线，编织成混合纤维布。
进一步地，所述混合纤维布中玄武岩纤维和玻璃纤维重量比为(1-3)：(3-1)。
进一步地，所述玻璃纤维为无碱玻璃纤维、高强玻璃纤维、高模量玻璃纤维。
进一步地，所述热固性树脂为乙烯基树脂、环氧树脂或聚氨酯树脂中。
进一步地，所述固化剂为过氧化甲乙酮、过氧化苯甲酸叔丁脂、顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐或间苯二胺。
进一步地，所述脱模剂为硬脂酸锌、机油、液体石蜡或硅胶。
进一步地，所述促进剂为环烷酸钴、萘酸钴、异辛酸钻或二乙基苯胺。
进一步地，所述预浸布的制备方法包括如下步骤：
(1)将树脂、固化剂、促进剂、脱模剂按比例配制好，搅拌均匀，放置在树脂槽内；
(2)将混合纤维布浸没在树脂槽内的树脂中，充分浸润；
(3)在牵引装置的作用下，充分浸润树脂的混合纤维布被牵拉出树脂槽，同时由挤压辊挤压掉多余的树脂；
(4)在挤压掉多余树脂的混合纤维布上、下表面覆盖一层聚乙烯塑料膜，在收卷装置作用下，自动卷成一卷，制备而成玄武岩纤维与玻璃纤维混合增强热固性树脂预浸布。
有益效果：由现有技术相比，本发明的玄武岩纤维与玻璃纤维混合增强热固性树脂预浸布具有如下优点：本发明中玄武岩纤维和玻璃纤维是新型的无机非金属纤维，使用玄武岩纤维和玻璃纤维与热固性树脂，通过浸渍，制备成混合纤维预浸布，具有优良的物理化学性能：抗拉强度高、弹性模量高、耐化学侵蚀、耐高温并且价格低，性能好，制备工艺简便。
具体实施的方式
实施例1
组方：
混合纤维布70份、乙烯基树脂25份、过氧化甲乙酮0.5份、硬脂酸锌0.25份、环烷酸钴0.125份；混合纤维布中玄武岩纤维35份、无碱玻璃纤维35份。
制备方法：
(1)将乙烯基树脂、过氧化甲乙酮、硬脂酸锌、环烷酸钴按比例配制好，搅拌均匀，放置在树脂槽内；
(2)将混合纤维布浸没在树脂槽内的树脂中，充分浸润；
(3)在牵引装置的作用下，充分浸润树脂的混合纤维布被牵拉出树脂槽，同时由挤压辊挤压掉多余的树脂；
(4)在挤压掉多余树脂的混合纤维布上、下表面覆盖一层聚乙烯塑料膜，在收卷装置作用下，自动卷成一卷，制备而成玄武岩纤维与玻璃纤维混合增强热固性树脂预浸布。
实施例2
组方：
混合纤维布75份、环氧树脂30份、过氧化苯甲酸叔丁脂15份、机油3份、萘酸钴3份；混合纤维布中玄武岩纤维35份、高模量玻璃纤维40份。
制备方法：
(1)将环氧树脂、过氧化苯甲酸叔丁脂、机油、萘酸钴按比例配制好，搅拌均匀，放置在树脂槽内；
(2)将混合纤维布浸没在树脂槽内的树脂中，充分浸润；
(3)在牵引装置的作用下，充分浸润树脂的混合纤维布被牵拉出树脂槽，同时由挤压辊挤压掉多余的树脂；
(4)在挤压掉多余树脂的混合纤维布上、下表面覆盖一层聚乙烯塑料膜，在收卷装置作用下，自动卷成一卷，制备而成玄武岩纤维与玻璃纤维混合增强热固性树脂预浸布。
实施例3
组方：
混合纤维布72.5份、环氧树脂27.5份、顺丁烯二酸酐7.5份、液体石蜡1.6份、异辛酸钻1.5份；混合纤维布中玄武岩纤维29份、高强玻璃纤维43.5份。
制备方法：
(1)将环氧树脂、顺丁烯二酸酐、液体石蜡、异辛酸钻按比例配制好，搅拌均匀，放置在树脂槽内；
(2)将混合纤维布浸没在树脂槽内的树脂中，充分浸润；
(3)在牵引装置的作用下，充分浸润树脂的混合纤维布被牵拉出树脂槽，同时由挤压辊挤压掉多余的树脂；
(4)在挤压掉多余树脂的混合纤维布上、下表面覆盖一层聚乙烯塑料膜，在收卷装置作用下，自动卷成一卷，制备而成玄武岩纤维与玻璃纤维混合增强热固性树脂预浸布。
实施例4
组方：
混合纤维布72份、聚氨酯树脂27份、邻苯二甲酸酐7份、硅胶1份、二乙基苯胺1份；混合纤维布中玄武岩纤维18份、高强玻璃纤维54份。
制备方法：
(1)将聚氨酯树脂、邻苯二甲酸酐、硅胶、二乙基苯胺按比例配制好，搅拌均匀，放置在树脂槽内；
(2)将混合纤维布浸没在树脂槽内的树脂中，充分浸润；
(3)在牵引装置的作用下，充分浸润树脂的混合纤维布被牵拉出树脂槽，同时由挤压辊挤压掉多余的树脂；
(4)在挤压掉多余树脂的玄武岩纤维布上、下表面覆盖一层聚乙烯塑料膜，在收卷装置作用下，自动卷成一卷，制备而成玄武岩纤维与高强玻璃纤维混合增强热固性树脂预浸布。
实施例5
组方：
混合纤维布72份、聚氨酯树脂28份、间苯二胺8份、硬脂酸锌2份、环烷酸钴2份；混合纤维布中玄武岩纤维54份、高强玻璃纤维18份。
制备方法：
(1)将聚氨酯树脂、间苯二胺、硬脂酸锌、环烷酸钴按比例配制好，搅拌均匀，放置在树脂槽内；
(2)将混合纤维布浸没在树脂槽内的树脂中，充分浸润；
(3)在牵引装置的作用下，充分浸润树脂的混合纤维布被牵拉出树脂槽，同时由挤压辊挤压掉多余的树脂；
(4)在挤压掉多余树脂的混合纤维布上、下表面覆盖一层聚乙烯塑料膜，在收卷装置作用下，自动卷成一卷，制备而成玄武岩纤维与高强玻璃纤维混合增强热固性树脂预浸布。
试验例1
根据《GB/T 1447-2005纤维增强塑料拉伸性能实验方法》测试本发明实施例预浸布的拉伸强度、弹性模量；根据《GB/T 3857-2005玻璃纤维增强热固性塑料耐化学介质性能试验方法》测试本发明各实施例预浸布的耐酸性介质(5％HCl，80℃，1d，强度保留率)的侵蚀性；根据《GB/T 9979-2005纤维增强塑料高低温力学性能试验准则》测试各样品的耐高温性能(200℃，20min，强度保留率)，结果见表1。
对比例1为现有技术中碳纤维T300预浸布；
对比例2为现有技术中玻璃纤维预浸布。
表1玄武岩纤维与高强玻璃纤维混合增强热固性树脂预浸布的各项性能
抗拉强度/MPa 弹性模量/GPa 耐化学侵蚀/％ 耐高温/％
对比例1 1350 80 80％ 95％
对比例2 870 35 60％ 70％
实施例1 1332 76 74％ 86％
实施例2 1323 78 77％ 88％
实施例3 1338 78 79％ 92％
实施例4 1340 79 80％ 89％
实施例5 1345 76 78％ 94％
由表1可知，本发明的玄武岩纤维与高强玻璃纤维混合预浸布的抗拉强度高、弹性模量高、耐化学侵蚀、耐高温，与对比例2相比各项性能均高于现有技术的玻璃纤维预浸布；与对比例1相比，可以达到碳纤维预浸布的各项性能标准，同时本发明的预浸布成本要远低于碳纤维预浸布，在利用树脂粘贴结合时，不会产空气气泡，力的传导性良好，不易损坏断裂。

Claims (9)

1.一种玄武岩纤维与玻璃纤维混合增强热固性树脂预浸布，其特征在于，主要由以下重量份的原料所制成：混合纤维布70-75份、热固性树脂25-30份、固化剂0.5-15份、脱模剂0.25-3份、促进剂0.125-3份。
2.根据权利要求1所述的玄武岩纤维与玻璃纤维混合增强热固性树脂预浸布，其特征在于，所述混合纤维布为以玄武岩纤维和玻璃纤维为经线、纬线，编织成混合纤维布。
3.根据权利要求2所述的玄武岩纤维与玻璃纤维混合增强热固性树脂预浸布，其特征在于所述混合纤维布中玄武岩纤维和玻璃纤维重量比为(1-3)：(3-1)。
4.根据权利要求2所述的玄武岩纤维与玻璃纤维混合增强热固性树脂预浸布，其特征在于，所述玻璃纤维为无碱玻璃纤维、高强玻璃纤维或高模量玻璃纤维。
5.根据权利要求1所述的玄武岩纤维与玻璃纤维混合增强热固性树脂预浸布，其特征在于，所述热固性树脂为乙烯基树脂、环氧树脂或聚氨酯树脂。
6.根据权利要求1所述的玄武岩纤维与玻璃纤维混合增强热固性树脂预浸布，其特征在于，所述固化剂为过氧化甲乙酮、过氧化苯甲酸叔丁脂、顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐或间苯二胺。
7.根据权利要求1所述的玄武岩纤维与玻璃纤维混合增强热固性树脂预浸布，其特征在于，所述脱模剂为硬脂酸锌、机油、液体石蜡或硅胶。
8.根据权利要求1所述的玄武岩纤维与玻璃纤维混合增强热固性树脂预浸布，其特征在于，所述促进剂为环烷酸钴、萘酸钴、异辛酸钻或二乙基苯胺。
9.根据权利要求1-8任一所述的玄武岩纤维与玻璃纤维混合增强热固性树脂预浸布，其特征在于，所述预浸布的制备方法包括如下步骤：
(1)将树脂、固化剂、促进剂、脱模剂按比例配制好，搅拌均匀，放置在树脂槽内；
(2)将混合纤维布浸没在树脂槽内的树脂中，充分浸润；
(3)在牵引装置的作用下，充分浸润树脂的混合纤维布被牵拉出树脂槽，同时由挤压辊挤压掉多余的树脂；
(4)在挤压掉多余树脂的混合纤维布上、下表面覆盖一层塑料膜，在收卷装置作用下，自动卷成一卷，制备而成玄武岩纤维与玻璃纤维混合增强热固性树脂预浸布。
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