CN113214601A - 一种耐磨的环氧树脂合成的类smc材料 - Google Patents

一种耐磨的环氧树脂合成的类smc材料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐磨的环氧树脂合成的类SMC材料，属于材料领域，本发明的材料按照质量百分比计，所述的材料包括：环氧树脂40~60份，酚醛环氧树脂4~6份，碳纤维4~6份，聚碳酸酯10~15份；增稠剂1~2份，填料4~5份，二氧化硅8~15份，尼龙材料6~9份，固化剂2~3份；本发明中通过添加碳纤维，由于碳纤维的生产工艺简单，且成本较低，碳纤维能够增强环氧树脂的力学性能，碳纤维增强的环氧树脂后制备的本发明SMC材料能具备更佳的优异性能，特别使得SMC材料具有轻质高强，耐疲劳的属性，材料的耐磨性能大大增强。

Description

一种耐磨的环氧树脂合成的类SMC材料
技术领域
本发明属于材料领域，具体是一种耐磨的环氧树脂合成的类SMC材料。
背景技术
SMC（Sheet molding compound）材料是一种经过高温模压成型的复合材料，该复合材料的机械性能好、耐腐蚀、耐电弧、具备阻燃性能，并且密封性能好，因此在电气、汽车工业等的领域中得到广泛的应用。此外，由于SMC复合材料具备的独特的高性能，因此在使用木材、钢、塑料等领域中，逐渐采用SMC复合材料来取代，由于木材、钢、塑料容易老化，易腐蚀，绝缘性能也差，SMC复合材料的高性能在应用中其有效性得到发挥。
市面上的SMC复合材料各自的制备方法、各自的组分，虽然制备得到的材料具备耐腐蚀、绝缘性能好、耐阻燃等的优点，但是这些材料的通病在于耐磨性能都比较差，因此，本发明一种耐磨的环氧树脂合成的类SMC材料应运而生。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的SMC材料耐磨性能差的缺陷，公开了一种耐磨的环氧树脂合成的类SMC材料，本发明的材料中通过添加多组分，通过碳纤维增强环氧树脂，以及环氧树脂、酚醛环氧树脂的结合使得制备的SMC材料具备较强的耐磨性能。
本发明是这样实现的：
一种耐磨的环氧树脂合成的类SMC材料，其特征在于，按照质量百分比计，所述的材料包括：环氧树脂40~60份，酚醛环氧树脂4~6份，碳纤维4~6份，聚碳酸酯10~15份；增稠剂1~2份，填料4~5份，二氧化硅8~15份，尼龙材料6~9份，固化剂2~3份；所述的聚碳酸酯的聚合度为60~100之间；
所述的材料的制备方法为：
步骤一、将6~9份的尼龙材料使用搅拌机搅碎，搅碎后的尼龙材料中添加聚碳酸酯10~15份，混合得到可降解的混合材料；
步骤二、在步骤一中混合后的材料中添加碳纤维4~6份、增稠剂1~2份，得到碳纤维增强后的聚碳酸酯材料，同时尼龙材料分散在材料中；
步骤三、将40~60份的环氧树脂、4~6份的酚醛环氧树脂按照质量比为10:1的比例添加，同时加入二氧化硅8~15份，最后添加2~3份的固化剂、4~5份的填料混合均匀；
步骤四、将步骤二、步骤三中得到混合材料置于高速分散机中进行处理，分散后得到糊状的类SMC材料，静置即可。
进一步，所述的环氧树脂、酚醛环氧树脂、碳纤维的质量份比为10：1：1。
进一步，所述的酚醛环氧树脂为苯酚型酚醛环氧树脂、邻甲酚型酚醛环氧树脂、双酚A型酚醛环氧树脂中的一种或者几种的组合，所述的苯酚型酚醛环氧树脂、邻甲酚型酚醛环氧树脂、双酚A型酚醛环氧树脂中多种组合添加时候，其组分比为1：1。
进一步，所述的增稠剂为氧化镁。
进一步，所述的填料为碳酸钙、氢氧化铝、空心玻璃微珠的结合，所述的空心玻璃微珠的粒径为70~80微米之间。
进一步，所述的二氧化硅为纳米级二氧化硅材料，所述的纳米级二氧化硅的粒径为50~70纳米之间。
本发明与现有技术的有益效果在于：
本发明中通过添加碳纤维，由于碳纤维的生产工艺简单，且成本较低，碳纤维能够增强环氧树脂的力学性能，碳纤维增强的环氧树脂后制备的本发明SMC材料能具备更佳的优异性能，特别使得SMC材料具有轻质高强，耐疲劳的属性，使得材料的耐磨性能大大增强；此外材料中还添加有酚醛环氧树脂，所述的酚醛环氧树脂、环氧树脂基材的结合能够使得合成的类SMC材料具备更强的物理机械性能，进一步提高材料的耐磨性。
本发明的组分中还添加有纳米级二氧化硅材料、尼龙，这两中组分的添加能够进一步增强类SMC材料的机械性能，从而提高类SMC材料的耐磨性能，此外尼龙有一定的阻燃性，易于加工，能够与本发明中的碳纤维、二氧化硅和其他填料填充增强改性，提高SMC材料的耐磨性能，且能够扩大其应用范围。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚，明确，以下列举实例对本发明进一步详细说明。应当指出此处所描述的具体实施仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本实施例中按照质量百分比计，所述的材料包括：环氧树脂60份，酚醛环氧树脂6份（酚醛环氧树脂为苯酚型酚醛环氧树脂、邻甲酚型酚醛环氧树脂、双酚A型酚醛环氧树脂中的一种或者几种的组合），碳纤维6份，聚碳酸酯13份；氧化镁1份，填料（碳酸钙、氢氧化铝、空心玻璃微珠）5份，二氧化硅14份，尼龙材料8份，固化剂3份；所述的聚碳酸酯的聚合度为90；
所述的材料的制备方法为：
步骤一、将8份的尼龙材料使用搅拌机搅碎，搅碎后的尼龙材料中添加聚碳酸酯13份，混合得到可降解的混合材料；
步骤二、在步骤一中混合后的材料中添加碳纤维6份、增稠剂1份，得到碳纤维增强后的聚碳酸酯材料，同时尼龙材料分散在材料中；
步骤三、将60份的环氧树脂、6份的酚醛环氧树脂按照质量比为10:1的比例添加，同时加入二氧化硅14份，最后添加3份的固化剂、5份的填料混合均匀；
步骤四、将步骤二、步骤三中得到混合材料置于高速分散机中进行处理，分散后得到糊状的类SMC材料，静置即可。
实施例2
本实施例中按照质量百分比计，所述的材料包括：环氧树脂40份，酚醛环氧树脂4份（酚醛环氧树脂为苯酚型酚醛环氧树脂），碳纤维4份，聚碳酸酯10份；氧化镁1份，填料（碳酸钙、氢氧化铝、空心玻璃微珠）4份，二氧化硅8份，尼龙材料6份，固化剂2份；所述的聚碳酸酯的聚合度为60；
所述的材料的制备方法为：
步骤一、将6份的尼龙材料使用搅拌机搅碎，搅碎后的尼龙材料中添加聚碳酸酯10份，混合得到可降解的混合材料；
步骤二、在步骤一中混合后的材料中添加碳纤维4份、增稠剂1份，得到碳纤维增强后的聚碳酸酯材料，同时尼龙材料分散在材料中；
步骤三、将40份的环氧树脂、4份的酚醛环氧树脂按照质量比为10:1的比例添加，同时加入二氧化硅8份，最后添加2份的固化剂、4份的填料混合均匀；
步骤四、将步骤二、步骤三中得到混合材料置于高速分散机中进行处理，分散后得到糊状的类SMC材料，静置即可。
实施例3
本实施例中按照质量百分比计，所述的材料包括：环氧树脂60份，酚醛环氧树脂6份（酚醛环氧树脂为苯酚型酚醛环氧树脂、邻甲酚型酚醛环氧树脂的组合），碳纤维4~6份，聚碳酸酯15份；氧化镁2份，填料（碳酸钙、氢氧化铝、空心玻璃微珠）5份，二氧化硅15份，尼龙材料9份，固化剂3份；所述的聚碳酸酯的聚合度为100；
所述的材料的制备方法为：
步骤一、将9份的尼龙材料使用搅拌机搅碎，搅碎后的尼龙材料中添加聚碳酸酯15份，混合得到可降解的混合材料；
步骤二、在步骤一中混合后的材料中添加碳纤维6份、增稠剂2份，得到碳纤维增强后的聚碳酸酯材料，同时尼龙材料分散在材料中；
步骤三、将60份的环氧树脂、6份的酚醛环氧树脂按照质量比为10:1的比例添加，同时加入二氧化硅15份，最后添加3份的固化剂、5份的填料混合均匀；
步骤四、将步骤二、步骤三中得到混合材料置于高速分散机中进行处理，分散后得到糊状的类SMC材料，静置即可。
实施例4
本实施例中按照质量百分比计，所述的材料包括：环氧树脂50份，酚醛环氧树脂5份（酚醛环氧树脂为苯酚型酚醛环氧树脂、双酚A型酚醛环氧树脂的组合），碳纤维5份，聚碳酸酯12份；氧化镁1份，填料（碳酸钙、氢氧化铝、空心玻璃微珠）5份，二氧化硅10份，尼龙材料7份，固化剂2份；所述的聚碳酸酯的聚合度为80；
所述的材料的制备方法为：
步骤一、将7份的尼龙材料使用搅拌机搅碎，搅碎后的尼龙材料中添加聚碳酸酯12份，混合得到可降解的混合材料；
步骤二、在步骤一中混合后的材料中添加碳纤维5份、增稠剂1份，得到碳纤维增强后的聚碳酸酯材料，同时尼龙材料分散在材料中；
步骤三、将50份的环氧树脂、5份的酚醛环氧树脂按照质量比为10:1的比例添加，同时加入二氧化硅10，最后添加2份的固化剂、5份的填料混合均匀；
步骤四、将步骤二、步骤三中得到混合材料置于高速分散机中进行处理，分散后得到糊状的类SMC材料，静置即可。
上述实施例1 ~4中的类SMC材料的性能测试如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
上述的测试表面本发明中制备的类SMC材料兼具耐磨性能以及阻燃性能。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种耐磨的环氧树脂合成的类SMC材料，其特征在于，按照质量百分比计，所述的材料包括：环氧树脂40~60份，酚醛环氧树脂4~6份，碳纤维4~6份，聚碳酸酯10~15份；增稠剂1~2份，填料4~5份，二氧化硅8~15份，尼龙材料6~9份，固化剂2~3份；所述的聚碳酸酯的聚合度为60~100之间；
所述的材料的制备方法为：
步骤一、将6~9份的尼龙材料使用搅拌机搅碎，搅碎后的尼龙材料中添加聚碳酸酯10~15份，混合得到可降解的混合材料；
步骤二、在步骤一中混合后的材料中添加碳纤维4~6份、增稠剂1~2份，得到碳纤维增强后的聚碳酸酯材料，同时尼龙材料分散在材料中；
步骤三、将40~60份的环氧树脂、4~6份的酚醛环氧树脂按照质量比为10:1的比例添加，同时加入二氧化硅8~15份，最后添加2~3份的固化剂、4~5份的填料混合均匀；
步骤四、将步骤二、步骤三中得到混合材料置于高速分散机中进行处理，分散后得到糊状的类SMC材料，静置即可。
2.根据权利要求1所述的一种耐磨的环氧树脂合成的类SMC材料，其特征在于，所述的环氧树脂、酚醛环氧树脂、碳纤维的质量份比为10：1：1。
3.根据权利要求1所述的一种耐磨的环氧树脂合成的类SMC材料，其特征在于，所述的酚醛环氧树脂为苯酚型酚醛环氧树脂、邻甲酚型酚醛环氧树脂、双酚A型酚醛环氧树脂中的一种或者几种的组合，所述的苯酚型酚醛环氧树脂、邻甲酚型酚醛环氧树脂、双酚A型酚醛环氧树脂中多种组合添加时候，其组分比为1：1。
4.根据权利要求1所述的一种耐磨的环氧树脂合成的类SMC材料，其特征在于，所述的增稠剂为氧化镁。
5.根据权利要求1所述的一种耐磨的环氧树脂合成的类SMC材料，其特征在于，所述的填料为碳酸钙、氢氧化铝、空心玻璃微珠的结合，所述的空心玻璃微珠的粒径为70~80微米之间。
6.根据权利要求1所述的一种耐磨的环氧树脂合成的类SMC材料，其特征在于，所述的二氧化硅为纳米级二氧化硅材料，所述的纳米级二氧化硅的粒径为50~70纳米之间。
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