CN114773815B - 不饱和聚酯树脂基玻璃钢复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种不饱和聚酯树脂基玻璃钢复合材料,按质量百分比计,包括以下原料:30‑45%不饱和聚酯树脂、20‑30%蛛丝蛋白改性聚乳酸纤维、10‑20%呋喃改性纤维素纤维、5‑10%无机填料、5‑10%交联剂、2‑3%固化促进剂以及2‑3%固化剂;本发明提供的不饱和聚酯树脂基玻璃钢复合材料中,不饱和聚酯树脂上的不饱和双键以及蛛丝蛋白改性聚乳酸纤维上的蛛丝蛋白分子能与呋喃改性纤维素纤维上的呋喃化合物发生环加成反应,使不饱和聚酯树脂的分子链、蛛丝蛋白改性聚乳酸纤维的分子链以及呋喃改性纤维素纤维的分子链之间互相缠结形成网络结构,从而增强复合材料的机械强度和力学性能。
Description
技术领域
本发明涉及树脂材料技术领域,尤其涉及一种不饱和聚酯树脂基玻璃钢复合材料及其制备方法。
背景技术
玻璃钢是一种纤维强化塑料,现有的玻璃钢是以玻璃纤维或其制品作为增强材料增强树脂基体的增强塑料,玻璃钢广泛应用于风电能源、轨道交通、管道储罐、船舶制造等领域,极大地方便了人民群众的日常生活,但是,现有的不饱和聚酯树脂基玻璃钢中不饱和聚酯树脂采用的交联剂为苯乙烯,由于苯乙烯具有挥发性,导致以不饱和聚酯树脂为原料生产的玻璃钢气味重,并且传统的玻璃钢中填充有大量的玻璃纤维和无机填料,这导致玻璃钢老化后废弃物难以通过燃烧分解处理,不仅造成了资源浪费,还会污染环境,而采用有机纤维作为增强材料虽然便于老化的玻璃钢进行回收,但加入大量的有机纤维会导致玻璃钢的力学强度下降,适用性低。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种不饱和聚酯树脂基玻璃钢复合材料及其制备方法以解决上述存在的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种不饱和聚酯树脂基玻璃钢复合材料,按质量百分比计,包括以下原料:30-45%不饱和聚酯树脂、20-30%蛛丝蛋白改性聚乳酸纤维、10-20%呋喃改性纤维素纤维、5-10%无机填料、5-10%交联剂、2-3%固化促进剂以及2-3%固化剂;其中,所述呋喃改性纤维素纤维的原料按质量百分比计,包括60-80%纤维素纤维、20-40%呋喃化合物以及N,N-二甲基甲酰胺溶剂,所述蛛丝蛋白改性聚乳酸纤维的原料按质量百分比计,包括50-70%聚乳酸纤维、20-40%蛛丝蛋白、10-20%有机酸以及N,N-二甲基甲酰胺溶剂。
进一步地,所述呋喃化合物包括四氢呋喃、呋喃甲胺、呋喃甲酰氯中的至少一种。
进一步地,所述呋喃改性纤维素纤维的制备方法包括以下步骤:
(1)将呋喃化合物加入N,N-二甲基甲酰胺溶剂中,升温并快速搅拌,得混合改性液;
(2)将纤维素纤维加入步骤(1)的混合改性液,升温并搅拌2-6h,过滤,滤渣用去离子水洗涤3-5次,烘干,得呋喃改性纤维素纤维。
进一步地,所述有机酸包括酒石酸、草酸、苹果酸、柠檬酸中的至少一种。
进一步地,所述蛛丝蛋白改性聚乳酸纤维的制备方法包括以下步骤:
(1)将聚乳酸纤维加入部分N,N-二甲基甲酰胺溶剂中,升温并快速搅拌,得聚乳酸悬浮液;
(2)将蛛丝蛋白和有机酸加入剩余的N,N-二甲基甲酰胺溶剂,升温并搅拌均匀,得改性液;
(3)将步骤(1)的聚乳酸纤维悬浮液加入步骤(2)的改性液中,升温并快速搅拌,过滤,滤渣用去离子水洗涤3-5次后烘干,得蛛丝蛋白改性聚乳酸纤维。
进一步地,所述无机填料包括石英砂、碳酸钙粉末、氢氧化铝、空心玻璃微珠、滑石粉中的至少一种。
进一步地,所述交联剂包括二乙二醇二甲基丙烯酸酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、丁二醇二甲基丙烯酸酯、乙烯基甲苯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三聚氰酸三烯丙酯中的至少一种。
进一步地,所述固化剂包括过氧化甲乙酮、过氧化环己酮、过氧化苯甲酰、过氧化叔丁酯中的至少一种。
进一步地,所述固化促进剂包括异辛有机酸钴、异辛有机酸钾、异辛有机酸铜、环烷有机酸钴、环烷有机酸钾、环烷有机酸铜、N,N-二甲基苯胺、N,N-二乙基苯胺中的至少一种。
进一步地,所述不饱和聚酯树脂基玻璃钢复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)准备模具,向模具内部均匀涂抹脱模蜡,向涂有脱模蜡的模具内部喷涂胶衣并固化;
(2)将无机填料、交联剂、固化促进剂以及固化剂加入不饱和聚酯树脂中,搅拌均匀,得树脂混料;
(3)将步骤(2)的树脂混料和蛛丝蛋白改性聚乳酸纤维以及呋喃改性纤维素纤维按照层积法铺设至步骤(1)的模具中,固化,脱模,得不饱和聚酯树脂基玻璃钢复合材料。
本发明的有益效果是:
本发明提供的不饱和聚酯树脂基玻璃钢复合材料中以呋喃化合物作为改性剂对纤维素纤维进行改性,同时以蛛丝蛋白作为改性剂对聚乳酸纤维进行改性,蛛丝蛋白改性聚乳酸纤维和呋喃改性纤维素纤维作均可完全燃烧,从而保障了复合材料老化回收后能有效处理,同时,由于蛛丝蛋白分子和不饱和聚酯树脂均存在不饱和双键,因此,不饱和聚酯树脂以及蛛丝蛋白改性聚乳酸纤维上的蛛丝蛋白分子均能与呋喃改性纤维素纤维上的呋喃化合物发生环加成反应,通过化学键增强纤维与树脂之间的界面结合力,使不饱和聚酯树脂的分子链、蛛丝蛋白改性聚乳酸纤维的分子链以及呋喃改性纤维素纤维的分子链之间互相缠结形成稳定的网络结构,从而增强复合材料的机械强度和力学性能,同时,由于蛛丝蛋白是由丙氨酸组成的β-折叠和富含脯氨酸的A-螺旋及其紧密堆砌的二级结构组成的,这种堆砌方式使蛛丝蛋成为半结晶状态的分子弹簧结构,因此蛛丝蛋白具有强度高,韧性大的特点,将蛛丝蛋白的分子链引入聚乳酸纤维上,可以有效增强聚乳酸纤维的强度,从而进一步增强复合材料的力学性能。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明技术方案作进一步详细说明。本发明的范围并不以具体实施方式为限,而是由权利要求的范围加以限定。
本发明的不饱和聚酯树脂基玻璃钢复合材料的原料按质量百分比计,包括:30-45%不饱和聚酯树脂、20-30%蛛丝蛋白改性聚乳酸纤维、10-20%呋喃改性纤维素纤维、5-10%无机填料、5-10%交联剂、2-3%固化促进剂以及2-3%固化剂;其中,所述无机填料包括石英砂、碳酸钙粉末、氢氧化铝、空心玻璃微珠、滑石粉中的至少一种;所述交联剂包括二乙二醇二甲基丙烯酸酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、丁二醇二甲基丙烯酸酯、乙烯基甲苯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三聚氰酸三烯丙酯中的至少一种;所述固化剂包括过氧化甲乙酮、过氧化环己酮、过氧化苯甲酰、过氧化叔丁酯中的至少一种;所述固化促进剂包括异辛有机酸钴、异辛有机酸钾、异辛有机酸铜、环烷有机酸钴、环烷有机酸钾、环烷有机酸铜、N,N-二甲基苯胺、N,N-二乙基苯胺中的至少一种。
本发明的不饱和聚酯树脂基玻璃钢复合材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)准备模具,向模具内部均匀涂抹脱模蜡,向涂有脱模蜡的模具内部喷涂胶衣并固化;
(2)将无机填料、交联剂、固化促进剂以及固化剂加入不饱和聚酯树脂中,搅拌均匀,得树脂混料;
(3)将步骤(2)的树脂混料和蛛丝蛋白改性聚乳酸纤维以及呋喃改性纤维素纤维按照层积法铺设至步骤(1)的模具中,固化,脱模,得不饱和聚酯树脂基玻璃钢复合材料。
本发明的呋喃改性纤维素纤维的原料按质量百分比计,包括60-80%纤维素纤维、20-40%呋喃化合物以及N,N-二甲基甲酰胺溶剂,所述呋喃化合物包括四氢呋喃、呋喃甲胺、呋喃甲酰氯中的至少一种。
所述呋喃改性纤维素纤维的制备方法包括以下步骤:
(1)将呋喃化合物加入N,N-二甲基甲酰胺溶剂中,升温并快速搅拌,得混合改性液;
(2)将纤维素纤维加入步骤(1)的混合改性液,升温并搅拌2-6h,过滤,滤渣用去离子水洗涤3-5次,烘干,得呋喃改性纤维素纤维。
本发明的蛛丝蛋白改性聚乳酸纤维的原料按质量百分比计,包括50-70%聚乳酸纤维、20-40%蛛丝蛋白、10-20%有机酸以及N,N-二甲基甲酰胺溶剂;所述有机酸包括酒石酸、草酸、苹果酸、柠檬酸中的至少一种。
所述蛛丝蛋白改性聚乳酸纤维的的制备方法,包括以下步骤:
(1)将聚乳酸纤维加入部分N,N-二甲基甲酰胺溶剂中,升温并快速搅拌,得聚乳酸悬浮液;
(2)将蛛丝蛋白和有机酸加入剩余的N,N-二甲基甲酰胺溶剂,升温并搅拌均匀,得改性液;
(3)将步骤(1)的聚乳酸纤维悬浮液加入步骤(2)的改性液中,升温并快速搅拌,过滤,滤渣用去离子水洗涤3-5次后烘干,得蛛丝蛋白改性聚乳酸纤维。
实施例1
本实施例的呋喃改性纤维素纤维的原料按质量百分比计,包括60%纤维素纤维、40%四氢呋喃以及N,N-二甲基甲酰胺溶剂。
所述呋喃改性纤维素纤维的制备方法包括以下步骤:
(1)将四氢呋喃加入N,N-二甲基甲酰胺溶剂中,升温并快速搅拌,得混合改性液;
(2)将纤维素纤维加入步骤(1)的混合改性液,升温并搅拌2h,过滤,滤渣用去离子水洗涤3次,烘干,得呋喃改性纤维素纤维。
实施例2
本实施例的呋喃改性纤维素纤维的原料按质量百分比计,包括70%纤维素纤维、30%呋喃甲胺以及N,N-二甲基甲酰胺溶剂。
所述呋喃改性纤维素纤维的制备方法包括以下步骤:
(1)将呋喃甲胺加入N,N-二甲基甲酰胺溶剂中,升温并快速搅拌,得混合改性液;
(2)将纤维素纤维加入步骤(1)的混合改性液,升温并搅拌4h,过滤,滤渣用去离子水洗涤4次,烘干,得呋喃改性纤维素纤维
实施例3
本实施例的呋喃改性纤维素纤维的原料按质量百分比计,包括80%纤维素纤维、20%呋喃甲酰氯以及N,N-二甲基甲酰胺溶剂。
所述呋喃改性纤维素纤维的制备方法包括以下步骤:
(1)将呋喃甲酰氯加入N,N-二甲基甲酰胺溶剂中,升温并快速搅拌,得混合改性液;
(2)将纤维素纤维加入步骤(1)的混合改性液,升温并搅拌6h,过滤,滤渣用去离子水洗涤5次,烘干,得呋喃改性纤维素纤维
实施例4
本实施例的蛛丝蛋白改性聚乳酸纤维的原料按质量百分比计,包括50%聚乳酸纤维、40%蛛丝蛋白、10%酒石酸以及N,N-二甲基甲酰胺溶剂。
本实施例的蛛丝蛋白改性聚乳酸纤维的的制备方法,包括以下步骤:
(1)将聚乳酸纤维加入部分N,N-二甲基甲酰胺溶剂中,升温并快速搅拌,得聚乳酸纤维悬浮液;
(2)将蛛丝蛋白和酒石酸加入剩余的N,N-二甲基甲酰胺溶剂,升温并搅拌均匀,得改性液;
(3)将步骤(1)的聚乳酸纤维悬浮液加入步骤(2)的改性液中,升温并快速搅拌,过滤,滤渣用去离子水洗涤3次后烘干,得蛛丝蛋白改性聚乳酸纤维。
实施例5
本实施例的蛛丝蛋白改性聚乳酸纤维的原料按质量百分比计,包括60%聚乳酸纤维、20%蛛丝蛋白、20%草酸以及N,N-二甲基甲酰胺溶剂。
本实施例的蛛丝蛋白改性聚乳酸纤维的的制备方法,包括以下步骤:
(1)将聚乳酸纤维加入部分N,N-二甲基甲酰胺溶剂中,升温并快速搅拌,得聚乳酸纤维悬浮液;
(2)将蛛丝蛋白和草酸加入剩余的N,N-二甲基甲酰胺溶剂,升温并搅拌均匀,得改性液;
(3)将步骤(1)的聚乳酸纤维悬浮液加入步骤(2)的改性液中,升温并快速搅拌,过滤,滤渣用去离子水洗涤4次后烘干,得蛛丝蛋白改性聚乳酸纤维。
实施例6
本实施例的蛛丝蛋白改性聚乳酸纤维的原料按质量百分比计,包括70%聚乳酸纤维、20%蛛丝蛋白、10%苹果酸以及N,N-二甲基甲酰胺溶剂。
本实施例的蛛丝蛋白改性聚乳酸纤维的的制备方法,包括以下步骤:
(1)将聚乳酸纤维加入部分N,N-二甲基甲酰胺溶剂中,升温并快速搅拌,得聚乳酸纤维悬浮液;
(2)将蛛丝蛋白和苹果酸加入剩余的N,N-二甲基甲酰胺溶剂,升温并搅拌均匀,得改性液;
(3)将步骤(1)的聚乳酸纤维悬浮液加入步骤(2)的改性液中,升温并快速搅拌,过滤,滤渣用去离子水洗涤5次后烘干,得蛛丝蛋白改性聚乳酸纤维。
实施例7
本实施例的不饱和聚酯树脂基玻璃钢复合材料采用的是实施例1制备的呋喃改性纤维素纤维和实施例4制备的蛛丝蛋白改性聚乳酸纤维。
本实施例的不饱和聚酯树脂基玻璃钢复合材料的原料按质量百分比计,包括:40%不饱和聚酯树脂、30%蛛丝蛋白改性聚乳酸纤维、20%呋喃改性纤维素纤维、10%石英砂、6%二乙二醇二甲基丙烯酸酯、2%异辛酸钴以及2%过氧化甲乙酮。
本实施例的不饱和聚酯树脂基玻璃钢复合材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)准备模具,向模具内部均匀涂抹脱模蜡,向涂有脱模蜡的模具内部喷涂胶衣并固化;
(2)将石英砂、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、异辛酸钴以及过氧化甲乙酮加入不饱和聚酯树脂中,搅拌均匀,得树脂混料;
(3)将步骤(2)的树脂混料和蛛丝蛋白改性聚乳酸纤维以及呋喃改性纤维素纤维按照层积法铺设至步骤(1)的模具中,固化,脱模,得不饱和聚酯树脂基玻璃钢复合材料。
实施例8
本实施例的不饱和聚酯树脂基玻璃钢复合材料采用的是实施例2制备的呋喃改性纤维素纤维和实施例5制备的蛛丝蛋白改性聚乳酸纤维。
本实施例的不饱和聚酯树脂基玻璃钢复合材料的原料按质量百分比计,包括:35%不饱和聚酯树脂、25%蛛丝蛋白改性聚乳酸纤维、15%呋喃改性纤维素纤维、10%碳酸钙粉末、9%邻苯二甲酸二烯丙酯、3%环烷有机酸钴以及3%过氧化环己酮。
本实施例的不饱和聚酯树脂基玻璃钢复合材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)准备模具,向模具内部均匀涂抹脱模蜡,向涂有脱模蜡的模具内部喷涂胶衣并固化;
(2)将碳酸钙粉末、邻苯二甲酸二烯丙酯、环烷酸钴以及过氧化环己酮加入不饱和聚酯树脂中,搅拌均匀,得树脂混料;
(3)将步骤(2)的树脂混料和蛛丝蛋白改性聚乳酸纤维以及呋喃改性纤维素纤维按照层积法铺设至步骤(1)的模具中,固化,脱模,得不饱和聚酯树脂基玻璃钢复合材料。
实施例9
本实施例的不饱和聚酯树脂基玻璃钢复合材料采用的是实施例3制备的呋喃改性纤维素纤维和实施例6制备的蛛丝蛋白改性聚乳酸纤维。
本实施例的不饱和聚酯树脂基玻璃钢复合材料的原料按质量百分比计,包括:45%不饱和聚酯树脂、20%蛛丝蛋白改性聚乳酸纤维、10%呋喃改性纤维素纤维、10%滑石粉、10%丁二醇二甲基丙烯酸酯、3%N,N-二甲基苯胺以及2%过氧化苯甲酰。
本实施例的不饱和聚酯树脂基玻璃钢复合材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)准备模具,向模具内部均匀涂抹脱模蜡,向涂有脱模蜡的模具内部喷涂胶衣并固化;
(2)将滑石粉、丁二醇二甲基丙烯酸酯、N,N-二甲基苯胺以及过氧化苯甲酰加入不饱和聚酯树脂中,搅拌均匀,得树脂混料;
(3)将步骤(2)的树脂混料和蛛丝蛋白改性聚乳酸纤维以及呋喃改性纤维素纤维按照层积法铺设至步骤(1)的模具中,固化,脱模,得不饱和聚酯树脂基玻璃钢复合材料。
对比例1
本对比例的不饱和聚酯树脂基玻璃钢复合材料与实施例7的制备方法大致相同,其区别在于,本对比例的不饱和聚酯树脂基玻璃钢复合材料中未添加呋喃改性纤维素纤维。
本对比例的不饱和聚酯树脂基玻璃钢复合材料的原料按质量百分比计,包括:50%不饱和聚酯树脂、30%蛛丝蛋白改性聚乳酸纤维、10%石英砂、6%二乙二醇二甲基丙烯酸酯、2%异辛酸钴以及2%过氧化甲乙酮。
本对比例的不饱和聚酯树脂基玻璃钢复合材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)准备模具,向模具内部均匀涂抹脱模蜡,向涂有脱模蜡的模具内部喷涂胶衣并固化;
(2)将石英砂、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、异辛酸钴以及过氧化甲乙酮加入不饱和聚酯树脂中,搅拌均匀,得树脂混料;
(3)将步骤(2)的树脂混料和蛛丝蛋白改性聚乳酸纤维按照层积法铺设至步骤(1)的模具中,固化,脱模,得不饱和聚酯树脂基玻璃钢复合材料。
对比例2
本对比例的不饱和聚酯树脂基玻璃钢复合材料与实施例7的制备方法大致相同,其区别在于,本对比例的不饱和聚酯树脂基玻璃钢复合材料中未添加蛛丝蛋白改性聚乳酸纤维。
本实施例的不饱和聚酯树脂基玻璃钢复合材料的原料按质量百分比计,包括:60%不饱和聚酯树脂、20%呋喃改性纤维素纤维、10%石英砂、6%二乙二醇二甲基丙烯酸酯、2%异辛酸钴以及2%过氧化甲乙酮。
本实施例的不饱和聚酯树脂基玻璃钢复合材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)准备模具,向模具内部均匀涂抹脱模蜡,向涂有脱模蜡的模具内部喷涂胶衣并固化;
(2)将石英砂、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、异辛酸钴以及过氧化甲乙酮加入不饱和聚酯树脂中,搅拌均匀,得树脂混料;
(3)将步骤(2)的树脂混料和呋喃改性纤维素纤维按照层积法铺设至步骤(1)的模具中,固化,脱模,得不饱和聚酯树脂基玻璃钢复合材料。
实验例:
对实施例7-9以及对比例1-2制备的不饱和聚酯树脂基玻璃钢复合材料参照TB/T3138-2018以及TB/T3237-2010的测试标准进行性能测定,具体测定结果如表1所示:
表1:不饱和聚酯树脂基玻璃钢复合材料性能测定结果表
检测项目 | 实施例7 | 实施例8 | 实施例9 | 对比例1 | 对比例2 |
拉伸强度/Mpa | 292 | 296 | 294 | 277 | 270 |
拉伸模量/Mpa | 17000 | 17200 | 17100 | 15800 | 15000 |
断裂伸长率/% | 1.90 | 1.92 | 1.86 | 1.81 | 1.70 |
弯曲强度/Mpa | 290 | 298 | 295 | 270 | 263 |
弯曲模量/Mpa | 17000 | 17500 | 17200 | 16000 | 16000 |
氧指数% | 36 | 38 | 37 | 38 | 35 |
巴氏硬度 | 68 | 68 | 66 | 60 | 55 |
由表1中的实施例7-9与对比例1的对比可知,实施例7-9采用本发明的制备方法制备的不饱和聚酯树脂基玻璃钢复合材料中含有呋喃改性纤维素纤维,采用呋喃化合物作为改性剂对纤维素纤维进行改性,不饱和聚酯树脂上的不饱和双键能与呋喃改性纤维素纤维上的呋喃化合物发生环加成反应,通过化学键增强纤维与树脂之间的界面结合力,使不饱和聚酯树脂的分子链与呋喃改性纤维素纤维的分子链之间互相缠结形成稳定的网络结构,从而增强复合材料的机械强度和力学性能。
由表1中的实施例7-9与对比例2的对比可知,实施例7-9采用本发明的制备方法制备的不饱和聚酯树脂基玻璃钢复合材料中含有蛛丝蛋白改性聚乳酸纤维,由于蛛丝蛋白是有丙氨酸组成的β-折叠和富含脯氨酸的A-螺旋及其紧密堆砌的二级结构组成的,这种堆砌方式使蛛丝蛋成为半结晶状态的分子弹簧结构,因此蛛丝蛋白具有强度高,韧性大的特点,将蛛丝蛋白的分子链引入聚乳酸纤维上,可以有效增强聚乳酸纤维的强度,从而进一步增强复合材料的力学性能。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本领域技术的普通技术人员,在不脱离本发明方法的前提下,还可以做出若干改进和补充,这些改进和补充也应视为本发明的范围。
Claims (10)
1.一种不饱和聚酯树脂基玻璃钢复合材料,其特征在于,按质量百分比计,包括以下原料:30-45%不饱和聚酯树脂、20-30%蛛丝蛋白改性聚乳酸纤维、10-20%呋喃改性纤维素纤维、5-10%无机填料、5-10%交联剂、2-3%固化促进剂以及2-3%固化剂;其中,所述呋喃改性纤维素纤维的原料按质量百分比计,包括60-80%纤维素纤维、20-40%呋喃化合物以及N,N-二甲基甲酰胺溶剂,所述蛛丝蛋白改性聚乳酸纤维的原料按质量百分比计,包括50-70%聚乳酸纤维、20-40%蛛丝蛋白、10-20%有机酸以及N,N-二甲基甲酰胺溶剂。
2.据权利要求1所述的不饱和聚酯树脂基玻璃钢复合材料,其特征在于,所述呋喃化合物包括四氢呋喃、呋喃甲胺、呋喃甲酰氯中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的不饱和聚酯树脂基玻璃钢复合材料,其特征在于,所述呋喃改性纤维素纤维的制备方法包括以下步骤:
(1)将呋喃化合物加入N,N-二甲基甲酰胺溶剂中,升温并快速搅拌,得混合改性液;
(2)将纤维素纤维加入步骤(1)的混合改性液,升温并搅拌2-6h,过滤,滤渣用去离子水洗涤3-5次,烘干,得呋喃改性纤维素纤维。
4.根据权利要求1所述的不饱和聚酯树脂基玻璃钢复合材料,其特征在于,所述有机酸包括酒石酸、草酸、苹果酸、柠檬酸中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的不饱和聚酯树脂基玻璃钢复合材料,其特征在于,所述蛛丝蛋白改性聚乳酸纤维的制备方法包括以下步骤:
(1)将聚乳酸纤维加入部分N,N-二甲基甲酰胺溶剂中,升温并快速搅拌,得聚乳酸悬浮液;
(2)将蛛丝蛋白和有机酸加入剩余的N,N-二甲基甲酰胺溶剂,升温并搅拌均匀,得改性液;
(3)将步骤(1)的聚乳酸纤维悬浮液加入步骤(2)的改性液中,升温并快速搅拌,过滤,滤渣用去离子水洗涤3-5次后烘干,得蛛丝蛋白改性聚乳酸纤维。
6.根据权利要求1所述的不饱和聚酯树脂基玻璃钢复合材料,其特征在于,所述无机填料包括石英砂、碳酸钙粉末、氢氧化铝、空心玻璃微珠、滑石粉中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的不饱和聚酯树脂基玻璃钢复合材料,其特征在于,所述交联剂包括二乙二醇二甲基丙烯酸酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、丁二醇二甲基丙烯酸酯、乙烯基甲苯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三聚氰酸三烯丙酯中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的不饱和聚酯树脂基玻璃钢复合材料,其特征在于,所述固化剂包括过氧化甲乙酮、过氧化环己酮、过氧化苯甲酰、过氧化叔丁酯中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的不饱和聚酯树脂基玻璃钢复合材料,其特征在于,所述固化促进剂包括异辛有机酸钴、异辛有机酸钾、异辛有机酸铜、环烷有机酸钴、环烷有机酸钾、环烷有机酸铜、N,N-二甲基苯胺、N,N-二乙基苯胺中的至少一种。
10.一种不饱和聚酯树脂基玻璃钢复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)准备模具,向模具内部均匀涂抹脱模蜡,向涂有脱模蜡的模具内部喷涂胶衣并固化;
(2)将无机填料、交联剂、固化促进剂以及固化剂加入不饱和聚酯树脂中,搅拌均匀,得树脂混料;
(3)将步骤(2)的树脂混料和蛛丝蛋白改性聚乳酸纤维以及呋喃改性纤维素纤维按照层积法铺设至步骤(1)的模具中,固化,脱模,得不饱和聚酯树脂基玻璃钢复合材料。
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