CN107418171A - 一种纤维复合节能材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种纤维复合节能材料及其制备方法，包括以下原料：聚乳酸立构复合物、碳纤维织物、不饱和聚酯树脂、超强聚乙烯纤维织物和粘结剂。制备方法为：将聚乳酸立构复合物、碳纤维织物、不饱和聚酯树脂和超强聚乙烯纤维织物依次铺放在模具内，每份材料之间均涂有粘结剂，采用真空高压成型工艺，压制40‑60min，再进行固化定型即可。本发明制成的纤维复合材料，具有材质轻、抗弯曲应力强、弹性模量高、抗冲击韧性强、能抗紫外线、耐高温、而且制造成本低等优点，主要用于制造汽车壳体及部件，是满足当今新能源汽车节能减排、轻量化装备的最佳材料，利用了聚乳酸的生物可相容性，改善了纤维复合材料的力学性能。

Description

一种纤维复合节能材料及其制备方法
技术领域
本发明属于纤维材料技术领域，具体涉及一种纤维复合节能材料及其制备方法。
背景技术
高性能纤维增强复合材料，(如碳纤维复合材料)是一种新型材料；它具有材质轻、强度大、模量高、耐腐蚀强、冲击韧性好等优点。随着科学技术快速发展，高性能纤维复合材料已广泛应用于石油、化工、船舶、冶金、矿山、压力容器制造、环保、食品等行业，尤其在当今新能源汽车工业，用于汽车壳体等部件，为汽车轻量化发展提供最佳的新型结构材料。
专利申请号CN103497485A，发明一种碳纤维复合材料制品，通过30％～60％碳纤维增强体和10％～15％的泡沫芯材、35％～65％的环氧树脂体系进行合理调配，用RTM成型工艺，固化成碳纤维复合材料制品。专利申请号CN102941709A，发明一种新型碳纤维复合材料，通过铜铝合金层和碳纤维材料交替复合而成的新型碳纤维复合材料。专利申请号CN102152522A，发明一种新型碳纤维复合材料，其特征是碳纤维布层与纳米抗菌纤维布、竹碳纤维布依次叠放组合的一种抗菌透气复合材料。专利申请号CN89101957X，发明一种复合玻璃钢板材，其特征是将玻璃纤维布浸涂不饱和聚酯树脂，通过手糊与模压固化定型的一种复合玻璃钢板材。以上所述的纤维复合材料制品，还存在抗冲击韧性差、材质重及制造成本高等弱点。工业上亟须发明出一种新的高性能、低成本纤维增强复合材料制品。
发明内容
本发明的目的是提供一种纤维复合节能材料及其制备方法，本发明制成的纤维复合材料，具有材质轻、抗弯曲应力强、弹性模量高、抗冲击韧性强、能抗紫外线、耐高温、而且制造成本低等优点，主要用于制造汽车壳体及部件，是满足当今新能源汽车节能减排、轻量化装备的最佳材料，利用了聚乳酸的生物可相容性，改善了纤维复合材料的力学性能。
本发明提供了如下的技术方案：
一种纤维复合节能材料，包括以下重量份的原料：聚乳酸立构复合物25-35份、碳纤维织物30-40份、不饱和聚酯树脂20-35份、超强聚乙烯纤维织物20-35份和粘结剂35-40份。
优选的，所述包括以下重量份的原料：聚乳酸立构复合物25-30份、碳纤维织物30-37份、不饱和聚酯树脂20-33份、超强聚乙烯纤维织物20-30份和粘结剂35-38份。
优选的，所述包括以下重量份的原料：聚乳酸立构复合物30份、碳纤维织物35份、不饱和聚酯树脂33份、超强聚乙烯纤维织物28份和粘结剂36份。
优选的，所述聚乳酸立构复合物是采用等摩尔比的D-聚乳酸和L-聚乳酸，利用熔融共混法制得，该方法操作简单，对制备设备没有特殊要求，并且制作周期短，充分的缩短了制备时间。
优选的，所述粘结剂的主要成分是硫酸铵、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、甲基硅油、氨水、矿物油和自交联苯乙烯丙烯酸酯类聚合物，以上成分成本低廉，材料来源广泛。
优选的，所述粘结剂占节能材料质量的20-30%。
一种纤维复合节能材料的制备方法，包括以下步骤：
一、将聚乳酸立构复合物、碳纤维织物、不饱和聚酯树脂和超强聚乙烯纤维织物依次铺放在模具内，每份材料之间均涂有粘结剂；
二、采用真空高压成型工艺，压制40-60min，再进行固化定型即可。
优选的，所述步骤二亚指出的纤维厚度在2-4mm。
本发明的有益效果是：
本发明制成的纤维复合材料，具有材质轻、抗弯曲应力强、弹性模量高、抗冲击韧性强、能抗紫外线、耐高温、而且制造成本低等优点，主要用于制造汽车壳体及部件，是满足当今新能源汽车节能减排、轻量化装备的最佳材料，利用了聚乳酸的生物可相容性，改善了纤维复合材料的力学性能。
本发明的聚乳酸立构复合物是采用等摩尔比的D-聚乳酸和L-聚乳酸，利用熔融共混法制得，该方法操作简单，对制备设备没有特殊要求，并且制作周期短，充分的缩短了制备时间。
本发明的粘结剂的主要成分是硫酸铵、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、甲基硅油、氨水、矿物油和自交联苯乙烯丙烯酸酯类聚合物，以上成分成本低廉，材料来源广泛。
具体实施方式
实施例1
一种纤维复合节能材料，包括以下重量份的原料：聚乳酸立构复合物30份、碳纤维织物35份、不饱和聚酯树脂33份、超强聚乙烯纤维织物28份和粘结剂36份。
聚乳酸立构复合物是采用等摩尔比的D-聚乳酸和L-聚乳酸，利用熔融共混法制得，该方法操作简单，对制备设备没有特殊要求，并且制作周期短，充分的缩短了制备时间。
粘结剂的主要成分是硫酸铵、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、甲基硅油、氨水、矿物油和自交联苯乙烯丙烯酸酯类聚合物，以上成分成本低廉，材料来源广泛。
粘结剂占节能材料质量的30%。
一种纤维复合节能材料的制备方法，包括以下步骤：
一、将聚乳酸立构复合物、碳纤维织物、不饱和聚酯树脂和超强聚乙烯纤维织物依次铺放在模具内，每份材料之间均涂有粘结剂；
二、采用真空高压成型工艺，压制60min，再进行固化定型即可。
步骤二亚指出的纤维厚度在2mm。
实施例2
一种纤维复合节能材料，包括以下重量份的原料：聚乳酸立构复合物25份、碳纤维织物30份、不饱和聚酯树脂35份、超强聚乙烯纤维织物35份和粘结剂35份。
聚乳酸立构复合物是采用等摩尔比的D-聚乳酸和L-聚乳酸，利用熔融共混法制得，该方法操作简单，对制备设备没有特殊要求，并且制作周期短，充分的缩短了制备时间。
粘结剂的主要成分是硫酸铵、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、甲基硅油、氨水、矿物油和自交联苯乙烯丙烯酸酯类聚合物，以上成分成本低廉，材料来源广泛。
粘结剂占节能材料质量的30%。
一种纤维复合节能材料的制备方法，包括以下步骤：
一、将聚乳酸立构复合物、碳纤维织物、不饱和聚酯树脂和超强聚乙烯纤维织物依次铺放在模具内，每份材料之间均涂有粘结剂；
二、采用真空高压成型工艺，压制40min，再进行固化定型即可。
步骤二亚指出的纤维厚度在2mm。
实施例3
一种纤维复合节能材料，包括以下重量份的原料：聚乳酸立构复合物25份、碳纤维织物30份、不饱和聚酯树脂20份、超强聚乙烯纤维织物35份和粘结剂40份。
聚乳酸立构复合物是采用等摩尔比的D-聚乳酸和L-聚乳酸，利用熔融共混法制得，该方法操作简单，对制备设备没有特殊要求，并且制作周期短，充分的缩短了制备时间。
粘结剂的主要成分是硫酸铵、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、甲基硅油、氨水、矿物油和自交联苯乙烯丙烯酸酯类聚合物，以上成分成本低廉，材料来源广泛。
粘结剂占节能材料质量的20%。
一种纤维复合节能材料的制备方法，包括以下步骤：
一、将聚乳酸立构复合物、碳纤维织物、不饱和聚酯树脂和超强聚乙烯纤维织物依次铺放在模具内，每份材料之间均涂有粘结剂；
二、采用真空高压成型工艺，压制40min，再进行固化定型即可。
步骤二亚指出的纤维厚度在4mm。
实施例4
一种纤维复合节能材料，包括以下重量份的原料：聚乳酸立构复合物25份、碳纤维织物30份、不饱和聚酯树脂35份、超强聚乙烯纤维织物20份和粘结剂35份。
聚乳酸立构复合物是采用等摩尔比的D-聚乳酸和L-聚乳酸，利用熔融共混法制得，该方法操作简单，对制备设备没有特殊要求，并且制作周期短，充分的缩短了制备时间。
粘结剂的主要成分是硫酸铵、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、甲基硅油、氨水、矿物油和自交联苯乙烯丙烯酸酯类聚合物，以上成分成本低廉，材料来源广泛。
粘结剂占节能材料质量的30%。
一种纤维复合节能材料的制备方法，包括以下步骤：
一、将聚乳酸立构复合物、碳纤维织物、不饱和聚酯树脂和超强聚乙烯纤维织物依次铺放在模具内，每份材料之间均涂有粘结剂；
二、采用真空高压成型工艺，压制40min，再进行固化定型即可。
步骤二亚指出的纤维厚度在4mm。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种纤维复合节能材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：聚乳酸立构复合物25-35份、碳纤维织物30-40份、不饱和聚酯树脂20-35份、超强聚乙烯纤维织物20-35份和粘结剂35-40份。
2.根据权利要求1所述的一种纤维复合节能材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：聚乳酸立构复合物25-30份、碳纤维织物30-37份、不饱和聚酯树脂20-33份、超强聚乙烯纤维织物20-30份和粘结剂35-38份。
3.根据权利要求1所述的一种纤维复合节能材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：聚乳酸立构复合物30份、碳纤维织物35份、不饱和聚酯树脂33份、超强聚乙烯纤维织物28份和粘结剂36份。
4.根据权利要求1所述的一种纤维复合节能材料，其特征在于，所述聚乳酸立构复合物是采用等摩尔比的D-聚乳酸和L-聚乳酸，利用熔融共混法制得。
5.根据权利要求1所述的一种纤维复合节能材料，其特征在于，所述粘结剂的主要成分是硫酸铵、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、甲基硅油、氨水、矿物油和自交联苯乙烯丙烯酸酯类聚合物。
6.根据权利要求1所述的一种纤维复合节能材料，其特征在于，所述粘结剂占节能材料质量的20-30%。
7.如权利要求1-6任一项所述的一种纤维复合节能材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
一、将聚乳酸立构复合物、碳纤维织物、不饱和聚酯树脂和超强聚乙烯纤维织物依次铺放在模具内，每份材料之间均涂有粘结剂；
二、采用真空高压成型工艺，压制40-60min，再进行固化定型即可。
8.根据权利要求7所述的一种纤维复合节能材料的制备方法，其特征在于，所述步骤二亚指出的纤维厚度在2-4mm。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106039424A (zh) * 2016-05-25 2016-10-26 南京凤源新材料科技有限公司 一种用于骨骼固定的新型聚乳酸玻纤复合材料

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