CN107892792A - 一种含环氧树脂的玄武岩纤维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环氧树脂的玄武岩纤维复合材料，该复合材料包括以下组分：环氧树脂、玄武岩纤维、阻燃涤纶纤维、高强度玻璃纤维、氧化铝、固化剂以及偶联剂。本发明所采用的玄武岩纤维、阻燃涤纶纤维、高强度玻璃纤维具有阻燃效果好、耐高温，在高温环境中，也不容易被烧坏，同时还具有耐酸、耐碱的特点，使得本发明的复合材料可用于低温、高温、强酸、强碱等环境中，应用范围广。

Description

一种含环氧树脂的玄武岩纤维复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于玄武岩复合材料制造技术领域，尤其一种含环氧树脂的玄武岩纤维复合材料及其制备方法。
背景技术
玄武岩纤维，是玄武岩石料在1450℃～1500℃熔融后，通过铂铑合金拉丝漏板高速拉制而成的连续纤维，强度与高强度S玻璃纤维相当。纯天然玄武岩纤维的颜色一般为褐色,有些似金色。玄武岩纤维是一种新型无机环保绿色高性能纤维材料，它是由二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化铁和二氧化钛等氧化物组成的玄武岩石料在高温熔融后，通过漏板快速拉制而成的。玄武岩连续纤维不仅强度高，而且还具有电绝缘、耐腐蚀、耐高温等多种优异性能。此外，玄武岩纤维的生产工艺决定了产生的废弃物少，对环境污染小，且产品废弃后可直接在环境中降解，无任何危害，因而是一种名副其实的绿色、环保材料。我国已把玄武岩纤维列为重点发展的四大纤维(碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯、玄武岩纤维)之一，实现了工业化生产。玄武岩连续纤维已在纤维增强复合材料、摩擦材料、造船材料、隔热材料、汽车行业、高温过滤织物以及防护领域等多个方面得到了广泛的应用。
耐火度不低于1599℃的一类无机非金属材料。耐火度是指耐火材料锥形体试样在没有荷重情况下，抵抗高温作用而不软化熔倒的摄氏温度。但仅以耐火度来定义已不能全面描述耐火材料了，1599℃并不是绝对的。现定义为凡物理化学性质允许其在高温环境下使用的材料称为耐火材料。
耐火材料应用于钢铁、有色金属、玻璃、水泥、陶瓷、石化、机械、锅炉、轻工、电力、军工等国民经济的各个领域，是保证上述产业生产运行和技术发展必不可少的基本材料，在高温工业生产发展中起着不可替代的重要作用。
在本领域中，对于在碱性境下的耐火材料还很少，现有的碱性下的耐火材料基本上使用寿命都不长，同时现有材料中，材料的强度偏软，达不到理想的强度。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种含环氧树脂的玄武岩纤维复合材料，由于玄武岩纤维的加入，使得本发明提供的复合材料具有耐酸、耐碱、耐高温、耐低温、结构强度大的优点。
在一方面，本发明提供一种含环氧树脂的玄武岩纤维复合材料，其通过如下技术方案实现：
一种含环氧树脂的玄武岩纤维复合材料，该复合材料包括以下组分：环氧树脂、玄武岩纤维、阻燃涤纶纤维、高强度玻璃纤维、氧化铝、固化剂以及偶联剂。
所述的含环氧树脂的玄武岩纤维复合材料，其特点是：含有以下组分，各组分的重量份为：
所述的含环氧树脂的玄武岩纤维复合材料，其特点是：含有以下组分，各组分的重量份为：
所述的含环氧树脂的玄武岩纤维复合材料，其特点是：含有以下组分，各组分的重量份为：
在第二方面，本发明还提供一种含环氧树脂的玄武岩纤维复合材料的制备方法，该方法包括如下步骤：
步骤1：将环氧树脂、固化剂和经过偶联剂处理的玄武岩纤维与阻燃涤纶纤维、高强度玻璃纤维、氧化铝按比例机械混合搅拌均匀成混料；
步骤2：将混料倒入涂有脱模剂的模具内，逐步升高温度到环氧树脂的软化点保温1-3小时，继续升高温度到达环氧树脂的固化温度后保温0.5-2小时；
步骤3：接着脱模后再在200-350℃下处理2-3小时，制得含环氧树脂的玄武岩纤维复合材料。
所述制备含环氧树脂的玄武岩纤维复合材料的方法，还包括步骤4：将制得的环氧树脂的玄武岩纤维复合材料切割成条形样品分别用于拉伸性能测试和摩擦磨损测试。
在第三方面，本发明还提供一种磁悬浮列车车体，所述磁悬浮列车车体由上述制得的含环氧树脂的玄武岩纤维复合材料制备。
与现有技术相比，本发明的创新之处在于：
本发明提供的一种含环氧树脂的玄武岩纤维复合材料，该复合材料由环氧树脂、玄武岩纤维、阻燃涤纶纤维、高强度玻璃纤维、氧化铝混合而成，所采用的玄武岩纤维、阻燃涤纶纤维、高强度玻璃纤维具有阻燃效果好、耐高温，在高温环境中，也不容易被烧坏，同时还具有耐酸、耐碱的特点，使得本发明的复合材料可用于低温、高温、强酸、强碱等环境中，应用范围广。
具体实施方式
为使本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域的技术人员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
本实施例提供一种含环氧树脂的玄武岩纤维复合材料，其特点是：含有以下组分，各组分的重量份为：
本发明还提供一种制备含环氧树脂的玄武岩纤维复合材料的方法，该方法包括如下步骤：
步骤1：将115kg环氧树脂、50kg固化剂和经过15kg偶联剂处理的350kg玄武岩纤维与50kg阻燃涤纶纤维、55kg高强度玻璃纤维、30kg氧化铝按比例机械混合搅拌均匀成混料；
步骤2：将混料倒入涂有脱模剂的模具内，逐步升高温度到环氧树脂的软化点保温1.5小时，继续升高温度到达环氧树脂的固化温度后保温1小时；
步骤3：接着脱模后再在200℃下处理2小时，制得含环氧树脂的玄武岩纤维复合材料。
步骤4：将制得的环氧树脂的玄武岩纤维复合材料切割成条形样品分别用于拉伸性能测试和摩擦磨损测试。
一种磁悬浮列车车体，磁悬浮列车车体由本实施例制得的含环氧树脂的玄武岩纤维复合材料制备。
实施例2
本实施例提供一种含环氧树脂的玄武岩纤维复合材料，其特点是：含有以下组分，各组分的重量份为：
本发明还提供一种制备含环氧树脂的玄武岩纤维复合材料的方法，该方法包括如下步骤：
步骤1：将550kg环氧树脂、180kg固化剂和经过30kg偶联剂处理的550kg玄武岩纤维与85kg阻燃涤纶纤维、70kg高强度玻璃纤维、50kg氧化铝按比例机械混合搅拌均匀成混料；
步骤2：将混料倒入涂有脱模剂的模具内，逐步升高温度到环氧树脂的软化点保温3小时，继续升高温度到达环氧树脂的固化温度后保温2小时；
步骤3：接着脱模后再在350℃下处理3小时，制得含环氧树脂的玄武岩纤维复合材料。
步骤4：将制得的环氧树脂的玄武岩纤维复合材料切割成条形样品分别用于拉伸性能测试和摩擦磨损测试。
一种磁悬浮列车车体，磁悬浮列车车体由本实施例制得的含环氧树脂的玄武岩纤维复合材料制备。
实施例3
本实施例提供一种含环氧树脂的玄武岩纤维复合材料，其特点是：含有以下组分，各组分的重量份为：
本发明还提供一种制备含环氧树脂的玄武岩纤维复合材料的方法，该方法包括如下步骤：
步骤1：将200kg环氧树脂、60kg固化剂和经过35kg偶联剂处理的650kg玄武岩纤维与150kg阻燃涤纶纤维、80kg高强度玻璃纤维、60kg氧化铝按比例机械混合搅拌均匀成混料；
步骤2：将混料倒入涂有脱模剂的模具内，逐步升高温度到环氧树脂的软化点保温2小时，继续升高温度到达环氧树脂的固化温度后保温1.5小时；
步骤3：接着脱模后再在350℃下处理2.5小时，制得含环氧树脂的玄武岩纤维复合材料。
步骤4：将制得的环氧树脂的玄武岩纤维复合材料切割成条形样品分别用于拉伸性能测试和摩擦磨损测试。
一种磁悬浮列车车体，磁悬浮列车车体由本实施例制得的含环氧树脂的玄武岩纤维复合材料制备。
实施例4
本实施例提供一种含环氧树脂的玄武岩纤维复合材料，其特点是：含有以下组分，各组分的重量份为：
本发明还提供一种制备含环氧树脂的玄武岩纤维复合材料的方法，该方法包括如下步骤：
步骤1：将80kg环氧树脂、40kg固化剂和经过10kg偶联剂处理的200kg玄武岩纤维与20kg阻燃涤纶纤维、50kg高强度玻璃纤维、10kg氧化铝按比例机械混合搅拌均匀成混料；
步骤2：将混料倒入涂有脱模剂的模具内，逐步升高温度到环氧树脂的软化点保温2小时，继续升高温度到达环氧树脂的固化温度后保温1小时；
步骤3：接着脱模后再在350℃下处理2.4小时，制得含环氧树脂的玄武岩纤维复合材料。
步骤4：将制得的环氧树脂的玄武岩纤维复合材料切割成条形样品分别用于拉伸性能测试和摩擦磨损测试。
一种磁悬浮列车车体，磁悬浮列车车体由本实施例制得的含环氧树脂的玄武岩纤维复合材料制备。
上述虽然对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种含环氧树脂的玄武岩纤维复合材料，该复合材料包括以下组分：环氧树脂、玄武岩纤维、阻燃涤纶纤维、高强度玻璃纤维、氧化铝、固化剂以及偶联剂。
2.根据权利要求1所述的含环氧树脂的玄武岩纤维复合材料，其特征在于，所述含环氧树脂的玄武岩纤维复合材料，各组分的重量份为：
3.根据权利要求1所述的含环氧树脂的玄武岩纤维复合材料，其特征在于，所述含环氧树脂的玄武岩纤维复合材料，各组分的重量份为：
4.根据权利要求1所述的含环氧树脂的玄武岩纤维复合材料，其特征在于，所述的含环氧树脂的玄武岩纤维复合材料，各组分的重量份为：
5.一种制备权利要求1-4任意一项所述含环氧树脂的玄武岩纤维复合材料的方法，该方法包括如下步骤：
步骤1：将环氧树脂、固化剂和经过偶联剂处理的玄武岩纤维与阻燃涤纶纤维、高强度玻璃纤维、氧化铝按比例机械混合搅拌均匀成混料；
步骤2：将混料倒入涂有脱模剂的模具内，逐步升高温度到环氧树脂的软化点保温1-3小时，继续升高温度到达环氧树脂的固化温度后保温0.5-2小时；
步骤3：接着脱模后再在200-350℃下处理2-3小时，制得含环氧树脂的玄武岩纤维复合材料。
6.根据权利要求5所述的制备含环氧树脂的玄武岩纤维复合材料方法，其特征在于，还包括步骤4：将制得的环氧树脂的玄武岩纤维复合材料切割成条形样品分别用于拉伸性能测试和摩擦磨损测试。
7.一种磁悬浮列车车体，包括按照权利要求1-4任意一项所述的含环氧树脂的玄武岩纤维复合材料作为磁悬浮列车车体材料。
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