CN107629417A - 一种含有绢云母的复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含有绢云母的复合材料及其制备方法，所述含有绢云母的复合材料包括以下原料：环氧树脂、聚丙烯酸树脂、绢云母粉、硅藻土、纳米二氧化钛、液体石蜡、硬脂酸镁、相容剂和着色剂；所述改性塑料的制备方法包括：原料的称取，环氧树脂和聚丙烯酸树脂的熔融，液体石蜡、相容剂、硬脂酸镁和着色剂的混入，纳米二氧化钛、硅藻土和绢云母粉的分散，再经挤出和程序烘干即得含有绢云母的复合材料。本发明提出的复合材料，刚性强，收缩率低，耐热、耐磨和抗冲击能力强，不易变形和开裂，层间结合力强，使用寿命长，制备方法简单，原料间易混合。
Description
技术领域
本发明涉及复合材料技术领域，尤其涉及一种含有绢云母的复合材料及其制备方法。
背景技术
复合材料，是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料。复合材料中各种材料在性能上互相补充，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。现有的复合材料的应用较广，比如航空航天领域，汽车领域，化工、纺织、机械制造领域，医学领域，建筑材料领域等。现有的复合材料主要以纤维增强复合材料为主，但以纤维增强的复合材料的弹性模量普遍较小，刚性不足容易发生变形，而且层间的结合力不强，长时间使用易开裂，耐温性能也有待进一步提高。基于现有复合材料存在的不足，我们提出了一种含有绢云母的复合材料及其制备方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种含有绢云母的复合材料及其制备方法。
一种含有绢云母的复合材料，所述含有绢云母的复合材料包括以下重量份的原料：环氧树脂52～66份，聚丙烯酸树脂28～42份，绢云母粉10～20份，硅藻土5～10份，纳米二氧化钛2～5份，液体石蜡0.2～0.4份，硬脂酸镁0.5～1.5份，相容剂2～4份，着色剂0.5～1.5份。
优选的，所述含有绢云母的复合材料包括以下重量份的原料：环氧树脂56～60份，聚丙烯酸树脂32～38份，绢云母粉12～18份，硅藻土6～10份，纳米二氧化钛3～5份，液体石蜡0.2～0.4份，硬脂酸镁0.6～1.2份，相容剂2～4份，着色剂0.8～1.2份。
优选的，所述含有绢云母的复合材料包括以下重量份的原料：环氧树脂58份，聚丙烯酸树脂35份，绢云母粉15份，硅藻土8份，纳米二氧化钛4份，液体石蜡0.3份，硬脂酸镁1份，相容剂3份，着色剂1份。
优选的，所述环氧树脂和聚丙烯酸树脂的质量比为1.4～1.8：1。
优选的，所述绢云母粉的平均粒径为1200～1300目，所述硅藻土的比表面积为70～80m2/g、孔容为0.67～0.95ml/g，所述纳米二氧化钛的比表面为120～240m2/g、平均粒径为30～50目，所述绢云母粉、硅藻土和纳米二氧化钛的质量比为3～6：1～4：1。
本发明还提出了一种含有绢云母的复合材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照环氧树脂52～66份，聚丙烯酸树脂28～42份，绢云母粉10～20份，硅藻土5～10份，纳米二氧化钛2～5份，液体石蜡0.2～0.4份，硬脂酸镁0.5～1.5份，相容剂2～4份，着色剂0.5～1.5份的比重称取各原料，备用；
S2、将相应比重的环氧树脂和聚丙烯酸树脂加热熔融，待全部熔化后加入液体石蜡、相容剂、硬脂酸镁和着色剂，待混合均匀后依次加入纳米二氧化钛、硅藻土和绢云母粉，高速分散，待混合均匀即得胶料；
S3、胶料再经挤出和程序烘干即得含有绢云母的复合材料。
优选的，所述程序烘干的程序为：0～5min、以2℃/min的速度升温，5～10min、以4℃/min的速度升温，10～15min、以6℃/min的速度升温，15～35min、以8℃/min的速度升温，35min后、以10℃/min的速度升温至烘干温度。
本发明提出的复合材料，刚性强，收缩率低，耐热、耐磨和抗冲击能力强，不易变形和开裂，层间结合力强，使用寿命长，制备方法简单，原料间易混合；复合材料以环氧树脂和聚丙烯酸树脂共同作为主料，提高复合材料的粘合力，以合理比例的绢云母粉、硅藻土和纳米二氧化钛共同作为复合材料的增强材料，可以显著提高复合材料的耐热、耐磨和抗形变能力，使制备的额复合材料的弹性模量大、抗拉伸和看断裂伸长率大、收缩率小、且再制备过程中各原料的混合效果好，成型后，复合材料的性能均匀一致。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例一
本发明提出的一种含有绢云母的复合材料，包括以下重量份的原料：环氧树脂58份，聚丙烯酸树脂35份，绢云母粉15份，硅藻土8份，纳米二氧化钛4份，液体石蜡0.3份，硬脂酸镁1份，相容剂3份，着色剂1份；
其制备方法包括以下步骤：
S1、按照环氧树脂58份，聚丙烯酸树脂35份，绢云母粉15份，硅藻土8份，纳米二氧化钛4份，液体石蜡0.3份，硬脂酸镁1份，相容剂3份，着色剂1份的比重称取各原料，备用；
S2、将相应比重的环氧树脂和聚丙烯酸树脂加热熔融，待全部熔化后加入液体石蜡、相容剂、硬脂酸镁和着色剂，待混合均匀后依次加入纳米二氧化钛、硅藻土和绢云母粉，高速分散，待混合均匀即得胶料；
S3、胶料再经挤出和程序烘干即得含有绢云母的复合材料，且程序烘干的程序为：0～5min、以2℃/min的速度升温，5～10min、以4℃/min的速度升温，10～15min、以6℃/min的速度升温，15～35min、以8℃/min的速度升温，35min后、以10℃/min的速度升温至烘干温度。
实施例二
本发明提出的一种含有绢云母的复合材料，包括以下重量份的原料：环氧树脂52份，聚丙烯酸树脂36份，绢云母粉16份，硅藻土10份，纳米二氧化钛5份，液体石蜡0.4份，硬脂酸镁1.5份，相容剂2份，着色剂1份；
其制备方法包括以下步骤：
S1、按照环氧树脂52份，聚丙烯酸树脂36份，绢云母粉16份，硅藻土10份，纳米二氧化钛5份，液体石蜡0.4份，硬脂酸镁1.5份，相容剂2份，着色剂1份的比重称取各原料，备用；
S2、将相应比重的环氧树脂和聚丙烯酸树脂加热熔融，待全部熔化后加入液体石蜡、相容剂、硬脂酸镁和着色剂，待混合均匀后依次加入纳米二氧化钛、硅藻土和绢云母粉，高速分散，待混合均匀即得胶料；
S3、胶料再经挤出和程序烘干即得含有绢云母的复合材料，且程序烘干的程序为：0～5min、以2℃/min的速度升温，5～10min、以4℃/min的速度升温，10～15min、以6℃/min的速度升温，15～35min、以8℃/min的速度升温，35min后、以10℃/min的速度升温至烘干温度。
实施例三
本发明提出的一种含有绢云母的复合材料，包括以下重量份的原料：环氧树脂66份，聚丙烯酸树脂42份，绢云母粉10份，硅藻土6份，纳米二氧化钛3份，液体石蜡0.4份，硬脂酸镁1份，相容剂3份，着色剂0.5份；
其制备方法包括以下步骤：
S1、按照环氧树脂66份，聚丙烯酸树脂42份，绢云母粉10份，硅藻土6份，纳米二氧化钛3份，液体石蜡0.4份，硬脂酸镁1份，相容剂3份，着色剂0.5份的比重称取各原料，备用；
S2、将相应比重的环氧树脂和聚丙烯酸树脂加热熔融，待全部熔化后加入液体石蜡、相容剂、硬脂酸镁和着色剂，待混合均匀后依次加入纳米二氧化钛、硅藻土和绢云母粉，高速分散，待混合均匀即得胶料；
S3、胶料再经挤出和程序烘干即得含有绢云母的复合材料，且程序烘干的程序为：0～5min、以2℃/min的速度升温，5～10min、以4℃/min的速度升温，10～15min、以6℃/min的速度升温，15～35min、以8℃/min的速度升温，35min后、以10℃/min的速度升温至烘干温度。
上述实施例一到实施例三中，绢云母粉的平均粒径为1200～1300目，硅藻土的比表面积为70～80m2/g、孔容为0.67～0.95ml/g，纳米二氧化钛的比表面为120～240m2/g、平均粒径为30～50目。
对上述实施例一到实施例三制备的复合材料进行性能检测，结果如下：
| 实施例一 | 实施例二 | 实施例三 | |
| 收缩率% | 0.021 | 0.025 | 0.032 |
| 抗冲击强度KJ/m2 | 36.8 | 35.1 | 34.5 |
| 拉伸强度MPa | 77.2 | 69.4 | 71.6 |
| 弯曲模量GPa | 2135 | 1967 | 1981 |
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种含有绢云母的复合材料，其特征在于：所述含有绢云母的复合材料包括以下重量份的原料：环氧树脂52～66份，聚丙烯酸树脂28～42份，绢云母粉10～20份，硅藻土5～10份，纳米二氧化钛2～5份，液体石蜡0.2～0.4份，硬脂酸镁0.5～1.5份，相容剂2～4份，着色剂0.5～1.5份。
2.根据权利要求1所述的一种含有绢云母的复合材料，其特征在于，所述含有绢云母的复合材料包括以下重量份的原料：环氧树脂56～60份，聚丙烯酸树脂32～38份，绢云母粉12～18份，硅藻土6～10份，纳米二氧化钛3～5份，液体石蜡0.2～0.4份，硬脂酸镁0.6～1.2份，相容剂2～4份，着色剂0.8～1.2份。
3.根据权利要求1所述的一种含有绢云母的复合材料，其特征在于，所述含有绢云母的复合材料包括以下重量份的原料：环氧树脂58份，聚丙烯酸树脂35份，绢云母粉15份，硅藻土8份，纳米二氧化钛4份，液体石蜡0.3份，硬脂酸镁1份，相容剂3份，着色剂1份。
4.根据权利要求1所述的一种含有绢云母的复合材料，其特征在于，所述环氧树脂和聚丙烯酸树脂的质量比为1.4～1.8：1。
5.根据权利要求1所述的一种含有绢云母的复合材料，其特征在于，所述绢云母粉的平均粒径为1200～1300目，所述硅藻土的比表面积为70～80m2/g、孔容为0.67～0.95ml/g，所述纳米二氧化钛的比表面为120～240m2/g、平均粒径为30～50目，所述绢云母粉、硅藻土和纳米二氧化钛的质量比为3～6：1～4：1。
6.一种含有绢云母的复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、按照环氧树脂52～66份，聚丙烯酸树脂28～42份，绢云母粉10～20份，硅藻土5～10份，纳米二氧化钛2～5份，液体石蜡0.2～0.4份，硬脂酸镁0.5～1.5份，相容剂2～4份，着色剂0.5～1.5份的比重称取各原料，备用；
S2、将相应比重的环氧树脂和聚丙烯酸树脂加热熔融，待全部熔化后加入液体石蜡、相容剂、硬脂酸镁和着色剂，待混合均匀后依次加入纳米二氧化钛、硅藻土和绢云母粉，高速分散，待混合均匀即得胶料；
S3、胶料再经挤出和程序烘干即得含有绢云母的复合材料。
7.根据权利要求6所述的一种含有绢云母的复合材料，其特征在于，所述程序烘干的程序为：0～5min、以2℃/min的速度升温，5～10min、以4℃/min的速度升温，10～15min、以6℃/min的速度升温，15～35min、以8℃/min的速度升温，35min后、以10℃/min的速度升温至烘干温度。
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