CN112126206A - 一种汽车蓄电瓶支架用长玻纤增强复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车蓄电瓶支架用长玻纤增强复合材料及其制备方法，属于汽车复合材料领域。一种汽车蓄电瓶支架用长玻纤增强复合材料，其主要包括玻璃纤维含量大于40％的不饱和聚酯；聚双马来酰亚胺；树脂；碳酸钙；玻纤增强高密度聚丙烯；喷涂在复合材料表面的静电粉末；本发明复合材料的耐冲击、耐腐蚀、耐高低温性能得的了有效的提升，采用静电粉末，有效的避免了喷涂时可能导致的起泡下次，为确保产品使用寿命和产品性能。

Description

一种汽车蓄电瓶支架用长玻纤增强复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及汽车复合材料技术领域，尤其涉及一种汽车蓄电瓶支架用长玻纤增强复合材料及其制备方法。
背景技术
因为复合材料的可设计性强、比强度高、性能可靠是实现汽车轻量化的重要材料之一、长玻纤增强热塑性复合材料因其良好的力学性能、可回收利用、质量轻和成本低等原因，是近十年来备受关注的高分子复合材料之一，相对于短玻纤增强热塑性复合材料，长玻纤增强热塑性复合材料在性能上显得更为优越；特别是在汽车零配件专用塑料市场上的应用发展潜力十分巨大。
汽车蓄电瓶支架用于支撑电瓶，而复合材料强度高、密度低、耐腐蚀、成本低、生产工艺简单，可用于汽车蓄电池支架材料使用，而且由于其轻量化的特点，可有效的减轻车体质量的，而汽车的在行驶的过程中难免的会颠簸、且长时间位于室外；从而对复合材料的耐冲击、耐腐蚀、耐高低温提出了更高的要求，为确保产品使用寿命和产品性能，如何避免产品表面微小空隙的存在导致喷涂时候的起泡瑕疵也显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中对复合材料的耐冲击、耐腐蚀、耐高低温提出了更高的要求，复合材料产品表面微小空隙的存在导致喷涂时候的起泡瑕疵问题，而提出的一种汽车蓄电瓶支架用长玻纤增强复合材料及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种汽车蓄电瓶支架用长玻纤增强复合材料，其主要包括
玻璃纤维含量大于40％的不饱和聚酯；
聚双马来酰亚胺；
树脂；
碳酸钙；
玻纤增强高密度聚丙烯；
喷涂在复合材料表面的静电粉末。
优选的，其组分比例如下：
玻璃纤维含量大于40％的不饱和聚酯75-85份；
聚双马来酰亚胺35-45份；
树脂35-45份；
碳酸钙70-80份；
玻纤增强高密度聚丙烯40-50份；
喷涂在复合材料表面的静电粉末7-10份。
优选的，所述树脂采用高耐磨性尼龙66树脂。
优选的，所述静电粉末主要包括环氧树脂、固化剂、碳酸钙、流平剂和颜料。
优选的，还包括脱模剂、增稠剂、引发剂、偶联剂、抗氧剂。
优选的，所述脱模剂采用季戊四醇酯和/或聚硅氧烷。
优选的，所述增稠剂采用氧化镁、所述引发剂采用过氧化二异丙苯。
优选的，所述引发剂采用硅烷类化合物KH570，所述抗氧剂采用受阻酚抗氧剂/磷酸酯类抗氧剂。
一种汽车蓄电瓶支架用长玻纤增强复合材料制备方法，主要包括以下步骤：
S1、按照权利要求2所述的复合材料组分准备原材料；
S2、将聚双马来酰亚胺、树脂、碳酸钙、玻纤增强高密度聚丙烯混合均匀；
S3、将步骤S2中的原料置于加热装置中进行加热，待加热熔融后加入玻璃纤维含量大于40％的不饱和聚酯进行搅拌：
S4、在步骤S3中的玻璃纤维含量大于40％的不饱和聚酯完全熔融后加入权利要求5所述的脱模剂、增稠剂、引发剂、偶联剂、抗氧剂助剂进行搅拌混合；
S5、事先将静电粉末喷洒在加热模具的模具腔内，然后将步骤S4中的融合的原料转移至加热模具中；
S6、加热模具进模压，通过保压、冷却成型和脱模来制备复合材料。
优选的，所述步骤S5中模塑温度140-150℃，摸塑压力10-20兆帕，每毫米厚固化时间4-60秒。
与现有技术相比，本发明提供了一种汽车蓄电瓶支架用长玻纤增强复合材料及其制备方法，具备以下有益效果：
1、该汽车蓄电瓶支架用长玻纤增强复合材料及其制备方法，复合材料的耐冲击、耐腐蚀、耐高低温性能得的了有效的提升，采用静电粉末，有效的避免了喷涂时可能导致的起泡下次，为确保产品使用寿命和产品性能。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
对比例：
现有的常规复合材料制备采用原料如下：不饱和聚酯、碳酸钙、短切玻纤、硬脂酸锌、氧化镁、过氧化二异丙苯。
制备方法，主要包括以下步骤：
S1、准备不饱和聚酯100份、碳酸钙100份、短切玻纤30份、硬脂酸锌份3份、氧化镁1.5份、过氧化二异丙苯1份；
S2、将步骤S1中的原料直接进行混合，然后热模压成型。
实施例1：
S1、玻璃纤维含量大于40％的不饱和聚酯80份、聚双马来酰亚胺35份、树脂35份、碳酸钙75份、玻纤增强高密度聚丙烯40份、喷涂在复合材料表面的静电粉末7份；玻璃纤维含量大于40％的不饱和聚酯80份作为主要原料组分制成的复合材料耐碰撞和冲击性能佳，交联固化及成型过程中玻璃纤维含量大于40％的不饱和聚酯、树脂与聚双马来酰亚胺发生部分交联，进而获得高性能产品；聚双马来酰亚胺进一步提升其抗磨、静曲强度、耐高低温性能。
S2、将聚双马来酰亚胺、树脂、碳酸钙、玻纤增强高密度聚丙烯混合均匀；
S3、将步骤S2中的原料置于加热装置中进行加热，待加热熔融后加入玻璃纤维含量大于40％的不饱和聚酯进行搅拌：
S4、在步骤S3中的玻璃纤维含量大于40％的不饱和聚酯完全熔融后加入权利要求5所述的季戊四醇酯和/或聚硅氧烷6份、氧化镁3份、过氧化二异丙苯2份、耐高温硅烷偶联剂2份、抗氧剂采用受阻酚抗氧剂/磷酸酯类抗氧剂2份助剂进行搅拌混合；
季戊四醇酯具有很好的内外润滑作用，聚硅氧烷为高分子量硅酮，具有优异的润滑性、脱模性和耐温性，特别适合制备耐高温复合材料；
受阻酚抗氧剂和磷酸酯类抗氧剂具有较高的热分解温度，其分解温度在360℃以上，在复合材料加工过程不至于分解，且可保持复合材料在较高温度下使用时不降低其力学性能；
S6、事先将静电粉末喷洒在加热模具的模具腔内，然后将步骤S4中的融合的原料转移至加热模具中；在合模的时候，静电粉末融合，在制品表面形成优质的涂层，填补微小空隙，有效的避免了先成型然后喷涂导致的产品表面微小空隙会在喷涂的时候集聚水分和挥发性溶剂，烘烤涂装的时候，水分和挥发性溶剂的溢出导致起泡的瑕疵，确保了复合材料产品的性能。
S5、加热模具进模压，通过保压、冷却成型和脱模来制备复合材料，模塑温度140-150℃，摸塑压力10-20兆帕，每毫米厚固化时间4-60秒。
实施例2：
S1、玻璃纤维含量大于40％的不饱和聚酯80份、聚双马来酰亚胺40份、树脂40份、碳酸钙75份、玻纤增强高密度聚丙烯45份、喷涂在复合材料表面的静电粉末9份；
S2、将聚双马来酰亚胺、树脂、碳酸钙、玻纤增强高密度聚丙烯混合均匀；
S3、将步骤S2中的原料置于加热装置中进行加热，待加热熔融后加入玻璃纤维含量大于40％的不饱和聚酯进行搅拌：
S4、在步骤S3中的玻璃纤维含量大于40％的不饱和聚酯完全熔融后加入权利要求5所述的季戊四醇酯和/或聚硅氧烷6份、氧化镁3份、过氧化二异丙苯2份、耐高温硅烷偶联剂2份、抗氧剂采用受阻酚抗氧剂/磷酸酯类抗氧剂2份助剂进行搅拌混合；
S6、事先将静电粉末喷洒在加热模具的模具腔内，然后将步骤S4中的融合的原料转移至加热模具中。
S5、加热模具进模压，通过保压、冷却成型和脱模来制备复合材料，模塑温度140-150℃，摸塑压力10-20兆帕，每毫米厚固化时间4-60秒。
实施例3：
S1、玻璃纤维含量大于40％的不饱和聚酯80份、聚双马来酰亚胺45份、树脂45份、碳酸钙75份、玻纤增强高密度聚丙烯50份、喷涂在复合材料表面的静电粉末10份；
S2、将聚双马来酰亚胺、树脂、碳酸钙、玻纤增强高密度聚丙烯混合均匀；
S3、将步骤S2中的原料置于加热装置中进行加热，待加热熔融后加入玻璃纤维含量大于40％的不饱和聚酯进行搅拌：
S4、在步骤S3中的玻璃纤维含量大于40％的不饱和聚酯完全熔融后加入权利要求5所述的季戊四醇酯和/或聚硅氧烷6份、氧化镁3份、过氧化二异丙苯2份、耐高温硅烷偶联剂2份、抗氧剂采用受阻酚抗氧剂/磷酸酯类抗氧剂2份助剂进行搅拌混合；
S6、事先将静电粉末喷洒在加热模具的模具腔内，然后将步骤S4中的融合的原料转移至加热模具中。
S5、加热模具进模压，通过保压、冷却成型和脱模来制备复合材料，模塑温度140-150℃，摸塑压力10-20兆帕，每毫米厚固化时间4-60秒。
将上述三个实施例及对比例进行机械性能验证，主要测试拉伸强度、弯曲强度、缺口冲击、热变形温度等；
Figure BDA0002695662430000071
Figure BDA0002695662430000081
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 (10)

1.一种汽车蓄电瓶支架用长玻纤增强复合材料，其特征在于，主要包括
玻璃纤维含量大于40％的不饱和聚酯；
聚双马来酰亚胺；
树脂；
碳酸钙；
玻纤增强高密度聚丙烯；
喷涂在复合材料表面的静电粉末。
2.根据权利要求1所述的汽车蓄电瓶支架用长玻纤增强复合材料，其特征在于，其组分比例如下：
玻璃纤维含量大于40％的不饱和聚酯75-85份；
聚双马来酰亚胺35-45份；
树脂35-45份；
碳酸钙70-80份；
玻纤增强高密度聚丙烯40-50份；
喷涂在复合材料表面的静电粉末7-10份。
3.根据权利要求1或2所述的汽车蓄电瓶支架用长玻纤增强复合材料，其特征在于，所述树脂采用高耐磨性尼龙66树脂。
4.根据权利要求1或2所述的汽车蓄电瓶支架用长玻纤增强复合材料，其特征在于，所述静电粉末主要包括环氧树脂、固化剂、碳酸钙、流平剂和颜料。
5.根据权利要求1所述的汽车蓄电瓶支架用长玻纤增强复合材料，其特征在于，还包括脱模剂、增稠剂、引发剂、偶联剂、抗氧剂。
6.根据权利要求5所述的汽车蓄电瓶支架用长玻纤增强复合材料，其特征在于，所述脱模剂采用季戊四醇酯和/或聚硅氧烷。
7.根据权利要求5所述的汽车蓄电瓶支架用长玻纤增强复合材料，其特征在于，所述增稠剂采用氧化镁、所述引发剂采用过氧化二异丙苯。
8.根据权利要求5所述的汽车蓄电瓶支架用长玻纤增强复合材料，其特征在于，所述引发剂采用硅烷类化合物KH570，所述抗氧剂采用受阻酚抗氧剂/磷酸酯类抗氧剂。
9.一种汽车蓄电瓶支架用长玻纤增强复合材料制备方法，其特征在于，主要包括以下步骤：
S1、按照权利要求2所述的复合材料组分准备原材料；
S2、将聚双马来酰亚胺、树脂、碳酸钙、玻纤增强高密度聚丙烯混合均匀；
S3、将步骤S2中的原料置于加热装置中进行加热，待加热熔融后加入玻璃纤维含量大于40％的不饱和聚酯进行搅拌：
S4、在步骤S3中的玻璃纤维含量大于40％的不饱和聚酯完全熔融后加入权利要求5所述的脱模剂、增稠剂、引发剂、偶联剂、抗氧剂助剂进行搅拌混合；
S5、事先将静电粉末喷洒在加热模具的模具腔内，然后将步骤S4中的融合的原料转移至加热模具中；
S6、加热模具进模压，通过保压、冷却成型和脱模来制备复合材料。
10.根据权利要求9所述的汽车蓄电瓶支架用长玻纤增强复合材料制备方法，其特征在在于，所述步骤S5中模塑温度140-150℃，摸塑压力10-20兆帕，每毫米厚固化时间4-60秒。
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