CN107815112A - 一种鱼竿用玻璃纤维增强塑料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种鱼竿用玻璃纤维增强塑料及其制备方法，涉及玻璃增强制品技术领域，由以下重量份数的原料制成：玻璃纤维8‑10份、纳米高岭土3‑5份、白炭黑5‑7份、炭黑3‑6份、γ‑缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷5‑10份、聚酰亚胺树脂10‑15份、多巴胺3‑5份、纳米氮化硼5‑7份、聚乳酸6‑9份、聚碳酸酯14‑21份、聚铝硅氧烷1‑1.5份、铝化镍1‑2份、碳化铬1‑3份、ABS树脂15‑17份、硫磺4‑6份、纳米二氧化钛1‑3份、聚乙烯蜡4‑6份、硬脂酸锌5‑7份、增溶剂8‑10份、引发剂2‑3份，该玻璃纤维增强塑料的制备方法包括三个步骤，本发明提供的鱼竿用玻璃纤维增强塑料，具有耐腐蚀性、耐侯性、韧性、耐划性和阻燃的优点，本发明具有较高的刚性和弯曲强度，使用过程中不易断裂，使用寿命长。

Description

一种鱼竿用玻璃纤维增强塑料及其制备方法

技术领域

本发明涉及玻璃增强制品技术领域，具体涉及一种鱼竿用玻璃纤维增强塑料及其制备方法。

背景技术

玻璃纤维增强塑料俗称玻璃钢，是在热固性树脂基材中添加纤维性增强材料所制得，通常采用压制成型工艺来制造。压制成型包括层压成型、模压成型、手糊成型等方法。

在增强塑料中，不饱和树脂、间苯树脂是最常用的树脂基材，在其中添加玻璃纤维、无机填料、以及氧化镁之类的金属氧化物作为增强材料。根据产品的不同特性，玻璃纤维的添加量通常在质量百分比20-35%之间浮动。

鱼竿是一种捕鱼工具，是一种休闲用品，外形为细长杆状物，通常有一个把手，由把手到后端逐渐变细变尖，要用一根钓线连接带有饵料的鱼钩来使用。鱼竿最初是人类用于捕鱼维生的工具，现通常用于户外运动中的钓鱼休闲，同时也会用于一些钓鱼竞技类型的体育或户外比赛。但是目前的鱼竿强度不足，难以满足休闲爱好者的需求。

玻璃钢的特点质轻而硬，不导电、耐腐蚀等可以代替钢材制作的各种机器零件、汽车、船舶外壳等。玻璃纤维直径很小，是脆性材料，易损伤、断裂和受到腐蚀。玻璃钢硬而易碎，造成使用范围的受限，并且很大程度上的影响了玻璃钢的使用寿命。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种鱼竿用玻璃纤维增强塑料及其制备方法，使得玻璃纤维增强塑料具有耐腐蚀性、耐侯性、韧性、耐划性和阻燃的优点，且具有较高的刚性和弯曲强度，使用过程中不易断裂，使用寿命长。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种鱼竿用玻璃纤维增强塑料，由以下重量份数的原料制成：

玻璃纤维8-10份、纳米高岭土3-5份、白炭黑5-7份、炭黑3-6份、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷5-10份、聚酰亚胺树脂10-15份、多巴胺3-5份、纳米氮化硼5-7份、聚乳酸6-9份、聚碳酸酯14-21份、聚铝硅氧烷1-1.5份、铝化镍1-2份、碳化铬1-3份、ABS树脂15-17份、硫磺4-6份、纳米二氧化钛1-3份、聚乙烯蜡4-6份、硬脂酸锌5-7份、增溶剂8-10份、引发剂2-3份。

优选地，所述引发剂由氧化苯甲酸叔丁酯和过氧化2-乙基已酸叔丁酯按质量比3：1混合而成。

优选地，所述增溶剂为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯和乙烯-丙烯酸丁酯按质量比4：2混合而成。

优选地，所述γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的质量分数为0.3%。

优选地，所述聚乳酸和聚碳酸酯的质量比为3：7。

上述鱼竿用玻璃纤维增强塑料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将聚酰亚胺树脂加入反应釜中，加热至300℃，15min后加入ABS树脂、硫磺、聚乙烯蜡、聚乳酸、聚铝硅氧烷、聚碳酸酯和引发剂，充分搅拌，并继续加热30min，制得粘稠液体；

（2）将玻璃纤维、纳米高岭土、白炭黑、炭黑、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、多巴胺、纳米氮化硼、碳化铬、铝化镍、硬脂酸锌、纳米二氧化钛和增溶剂倒入粘稠液体中，充分搅拌均匀，制得糊状物；

（3）将糊状物倒入到拉挤成型设备中经拉挤、成型，即得成品。

有益效果：

本发明提供了一种鱼竿用玻璃纤维增强塑料及其制备方法，本发明中纳米高岭土、炭黑和白炭黑为无机填料，在添加少量白炭黑后，高岭土穿插到炭黑、白炭黑补强单元之间，使原先处于自由态的ABS树脂其运动受限，处于高弹态与玻璃态之间的过渡态，使得制品的力学性能、耐久性、气密性、动态性能均有较大的提升；本发明中多巴胺和纳米氮化硼对玻璃纤维表面进行改性，提高了玻璃纤维复合材料的力学性能与导热性能；本发明中碳化铬具有良好的抗氧化稳定性并与铝化镍有较好的氧化协同性，碳化铬在生产过程中发生溶解，导致部分Cr固溶于铝化镍中，从而改善复合材料的抗氧化性；本发明中聚乳酸可完全降解，对聚碳酸酯共混改性，不仅可部分降解，减少对环境的负担，还能增加制品的力学性能、热性能以及加工流动性；γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷可明显改善玻纤与复合材料的界面粘结性，使得玻纤表面粗糙，提高了制品的弯曲强度和弯曲模量、拉伸强度和拉伸模量；本发明中聚铝硅氧烷可明显提高聚碳酸酯的极限氧指数，在热降解过程中，聚铝硅氧烷会迁移到聚碳酸酯的表面，形成富含Si、Al的绝缘炭层，抑制了材料的进一步降解，阻碍了热量和可燃性气体的传递，从而有效地改善了制品的阻燃性能。

本发明提供的鱼竿用玻璃纤维增强塑料，具有耐腐蚀性、耐侯性、韧性、耐划性和阻燃的优点，本发明具有较高的刚性和弯曲强度，使用过程中不易断裂，使用寿命长。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。

实施例1：

一种鱼竿用玻璃纤维增强塑料，由以下重量份数的原料制成：

玻璃纤维8份、纳米高岭土5份、白炭黑7份、炭黑3份、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷10份、聚酰亚胺树脂15份、多巴胺3份、纳米氮化硼5份、聚乳酸6份、聚碳酸酯14份、聚铝硅氧烷1份、铝化镍1份、碳化铬3份、ABS树脂15份、硫磺6份、纳米二氧化钛1份、聚乙烯蜡6份、硬脂酸锌5份、增溶剂10份、引发剂2份。

其中，引发剂由氧化苯甲酸叔丁酯和过氧化2-乙基已酸叔丁酯按质量比3：1混合而成；增溶剂为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯和乙烯-丙烯酸丁酯按质量比4：2混合而成；γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的质量分数为0.3%。

实施例2：

一种鱼竿用玻璃纤维增强塑料，由以下重量份数的原料制成：

玻璃纤维10份、纳米高岭土3份、白炭黑5份、炭黑6份、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷5份、聚酰亚胺树脂10份、多巴胺5份、纳米氮化硼7份、聚乳酸9份、聚碳酸酯21份、聚铝硅氧烷1.5份、铝化镍2份、碳化铬1份、ABS树脂17份、硫磺4份、纳米二氧化钛3份、聚乙烯蜡4份、硬脂酸锌7份、增溶剂8份、引发剂3份。

其中，引发剂由氧化苯甲酸叔丁酯和过氧化2-乙基已酸叔丁酯按质量比3：1混合而成；增溶剂为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯和乙烯-丙烯酸丁酯按质量比4：2混合而成；γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的质量分数为0.3%。

实施例3：

一种鱼竿用玻璃纤维增强塑料，由以下重量份数的原料制成：

玻璃纤维9份、纳米高岭土4份、白炭黑6份、炭黑5份、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷7份、聚酰亚胺树脂12份、多巴胺4份、纳米氮化硼6份、聚乳酸7份、聚碳酸酯16份、聚铝硅氧烷1.2份、铝化镍1.5份、碳化铬2份、ABS树脂16份、硫磺5份、纳米二氧化钛2份、聚乙烯蜡5份、硬脂酸锌6份、增溶剂9份、引发剂2.5份。

其中，引发剂由氧化苯甲酸叔丁酯和过氧化2-乙基已酸叔丁酯按质量比3：1混合而成；增溶剂为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯和乙烯-丙烯酸丁酯按质量比4：2混合而成；γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的质量分数为0.3%。

实施例4：

一种鱼竿用玻璃纤维增强塑料，由以下重量份数的原料制成：

玻璃纤维10份、纳米高岭土4.5份、白炭黑6.5份、炭黑4.5份、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷9份、聚酰亚胺树脂14份、多巴胺4.5份、纳米氮化硼6.5份、聚乳酸8份、聚碳酸酯18.6份、聚铝硅氧烷1.3份、铝化镍2份、碳化铬2.5份、ABS树脂16份、硫磺5.5份、纳米二氧化钛1.5份、聚乙烯蜡4.5份、硬脂酸锌7份、增溶剂9份、引发剂2.5份。

其中，引发剂由氧化苯甲酸叔丁酯和过氧化2-乙基已酸叔丁酯按质量比3：1混合而成；增溶剂为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯和乙烯-丙烯酸丁酯按质量比4：2混合而成；γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的质量分数为0.3%。

上述实施例1-4一种鱼竿用玻璃纤维增强塑料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将聚酰亚胺树脂加入反应釜中，加热至300℃，15min后加入ABS树脂、硫磺、聚乙烯蜡、聚乳酸、聚铝硅氧烷、聚碳酸酯和引发剂，充分搅拌，并继续加热30min，制得粘稠液体；

（2）将玻璃纤维、纳米高岭土、白炭黑、炭黑、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、多巴胺、纳米氮化硼、碳化铬、铝化镍、硬脂酸锌、纳米二氧化钛和增溶剂倒入粘稠液体中，充分搅拌均匀，制得糊状物；

（3）将糊状物倒入到拉挤成型设备中经拉挤、成型，即得成品。

本发明实施例具有如下有益效果：本发明实施例1-4提供的鱼竿用玻璃纤维增强塑料，具有耐腐蚀性、耐侯性、韧性、耐划性和阻燃的优点，本发明具有较高的刚性和弯曲强度，使用过程中不易断裂，使用寿命长。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种鱼竿用玻璃纤维增强塑料，其特征在于，由以下重量份数的原料制成：玻璃纤维8-10份、纳米高岭土3-5份、白炭黑5-7份、炭黑3-6份、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷5-10份、聚酰亚胺树脂10-15份、多巴胺3-5份、纳米氮化硼5-7份、聚乳酸6-9份、聚碳酸酯14-21份、聚铝硅氧烷1-1.5份、铝化镍1-2份、碳化铬1-3份、ABS树脂15-17份、硫磺4-6份、纳米二氧化钛1-3份、聚乙烯蜡4-6份、硬脂酸锌5-7份、增溶剂8-10份、引发剂2-3份。

2.如权利要求1所述的鱼竿用玻璃纤维增强塑料，其特征在于，所述引发剂由氧化苯甲酸叔丁酯和过氧化2-乙基已酸叔丁酯按质量比3：1混合而成。

3.如权利要求1所述的鱼竿用玻璃纤维增强塑料，其特征在于，所述增溶剂为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯和乙烯-丙烯酸丁酯按质量比4：2混合而成。

4.如权利要求1所述的鱼竿用玻璃纤维增强塑料，其特征在于，所述γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的质量分数为0.3%。

5.如权利要求1所述的鱼竿用玻璃纤维增强塑料，其特征在于，所述聚乳酸和聚碳酸酯的质量比为3：7。

6.如权利要求1所述的鱼竿用玻璃纤维增强塑料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将聚酰亚胺树脂加入反应釜中，加热至300℃，15min后加入ABS树脂、硫磺、聚乙烯蜡、聚乳酸、聚铝硅氧烷、聚碳酸酯和引发剂，充分搅拌，并继续加热30min，制得粘稠液体；

（2）将玻璃纤维、纳米高岭土、白炭黑、炭黑、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、多巴胺、纳米氮化硼、碳化铬、铝化镍、硬脂酸锌、纳米二氧化钛和增溶剂倒入粘稠液体中，充分搅拌均匀，制得糊状物；

（3）将糊状物倒入到拉挤成型设备中经拉挤、成型，即得成品。