CN115181385A - 一种高强度高韧性帐篷支架杆材料及其制备方法 - Google Patents

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CN115181385A CN202210746288.1A CN202210746288A CN115181385A CN 115181385 A CN115181385 A CN 115181385A CN 202210746288 A CN202210746288 A CN 202210746288A CN 115181385 A CN115181385 A CN 115181385A
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Abstract

本发明提供了一种高强度高韧性帐篷支架杆材料，按照重量份计由以下原料制成：2‑(1‑丙烯‑2‑基)苯并[D]噁唑并[D]噁唑/N‑(4‑氰基‑3‑三氟甲基苯基)甲基丙烯酰胺/甲基乙烯基硅芴共聚物30‑50份、热塑性丁苯橡胶1‑3份、玻璃纤维20‑30份、硼纤维3‑5份、偶联剂3‑5份、抗氧剂1‑3份、三(2‑丙烯酰氧乙基)异氰脲酸酯4‑6份、引发剂1‑2份、相容剂2‑5份、超支化聚苯硫醚1‑3份。本发明还公开了一种所述高强度高韧性帐篷支架杆材料的制备方法。本发明公开的高强度高韧性帐篷支架杆材料强度和韧性高，性能稳定性足，耐老化性能佳，使用寿命长。

Description

一种高强度高韧性帐篷支架杆材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及帐篷支架技术领域，尤其涉及一种高强度高韧性帐篷支架杆材料及其制备方法。
背景技术
帐篷是户外活动、登山运动、抢险救灾的必需品。其具有折叠起来小巧方便易携带，可以为旅行者们提供一个温暖舒适的小空间，可遮风避雨，让人们在旅行过程中感受到家的温暖等优点。随着市场需求量的增大，人们对其性能要求也日益加大，其使用安全性和使用寿命已然成为人们关注的焦点。
帐篷支架是一种用来支撑帐篷帆布的支架，主要为了让柔软的帆布能够固定成指定的形状，开合中枢结构用来控制帐篷展开和收起的控制结构。帐篷支架主要是由多个连接杆(简称杆)以及拼接连接杆所用的连接头组成。其中帐篷支架杆是帐篷支架的必备件，其质量直接决定帐篷的使用安全性和使用寿命。开发性能优异的帐篷支架杆势在必行。
传统帐篷支架杆通常采用金属合金材料制成，这类材料存在着质量大，抗腐蚀性和机械性能有待进一步提高的缺陷。市面上其它种类的帐篷支架杆也还或多或少存在生产工艺复杂、强度不够，韧性不足，容易折断，造成使用上的不方便等技术问题。
为了解决上述问题，专利CN103113675A公开了一种支架内塞件及支架结构，所述柱形内塞件由玻璃纤维加强聚丙烯复合材料注塑成型，该玻璃纤维加强聚丙烯复合材料中各组分的重量百分比为：聚丙烯60％～70％，玻璃纤维30％～40％，通过熔融和搅拌各组分的混合物制得玻璃纤维加强聚丙烯复合材料后，注塑成与待装配支架的内壁轮廓相吻合。由于增设交叉支架的内塞件，解决了交叉支架容易从交叉支点处断裂的问题；内塞件材质兼具钢性与韧性，既具备PP材料的韧性又具备玻纤材料的刚性，两种材料混合后的弹性系数高，刚性佳；弹性限度内伸长量大且拉伸强度高，故吸收冲击能量大，从而提高了交叉支架的使用寿命。然而，由于聚丙烯与玻璃纤维之间的相容性问题，导致该材料性能稳定性不佳，耐老化性有限，使用寿命有待进一步延长。
可见，本领域仍然需要一种强度和韧性高，性能稳定性足，耐老化性能佳，使用寿命长的高强度高韧性帐篷支架杆材料及其制备方法。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种强度和韧性高，性能稳定性足，耐老化性能佳，使用寿命长的高强度高韧性帐篷支架杆材料及其制备方法。
本发明可以通过以下技术方案来实现：
根据本发明所述的一种高强度高韧性帐篷支架杆材料，按照重量份计由以下原料制成：2-(1-丙烯-2-基)苯并[D]噁唑并[D]噁唑/N-(4-氰基-3-三氟甲基苯基)甲基丙烯酰胺/甲基乙烯基硅芴共聚物30-50份、热塑性丁苯橡胶1-3份、玻璃纤维20-30份、硼纤维3-5份、偶联剂3-5份、抗氧剂1-3份、三(2-丙烯酰氧乙基)异氰脲酸酯4-6份、引发剂1-2份、相容剂2-5份、超支化聚苯硫醚1-3份。
优选的，所述2-(1-丙烯-2-基)苯并[D]噁唑并[D]噁唑/N-(4-氰基-3-三氟甲基苯基)甲基丙烯酰胺/甲基乙烯基硅芴共聚物的制备方法，包括如下步骤：将2-(1-丙烯-2-基)苯并[D]噁唑并[D]噁唑、N-(4-氰基-3-三氟甲基苯基)甲基丙烯酰胺、甲基乙烯基硅芴、偶氮二异丁腈加入到有机溶剂中，在惰性气体氛围，60-80℃下搅拌反应4-6小时后，在水中沉出，接着将沉出的共聚物用乙醇洗涤3-6次，最后置于真空干燥箱85-95℃下干燥至恒重，得到2-(1-丙烯-2-基)苯并[D]噁唑并[D]噁唑/N-(4-氰基-3-三氟甲基苯基)甲基丙烯酰胺/甲基乙烯基硅芴共聚物。
优选的，所述2-(1-丙烯-2-基)苯并[D]噁唑并[D]噁唑、N-(4-氰基-3-三氟甲基苯基)甲基丙烯酰胺、甲基乙烯基硅芴、偶氮二异丁腈、有机溶剂的质量比为1:(3-5):(0.6-1):(0.05-0.07):(20-30)。
优选的，所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的至少一种。
优选的，所述惰性气体为氮气、氦气、氖气、氩气中的任意一种。
优选的，所述热塑性丁苯橡胶为中石化生产的热塑性丁苯橡胶YH-796(SBS1201)。
优选的，所述玻璃纤维为无碱连续玻璃纤维，是由中国巨石集团生产的牌号为ER13-2000-988A，单丝直径为13μm，长度为1-3mm的玻璃纤维。
优选的，所述硼纤维是北京航空材料研究院生产的单丝直径为3-6μm，长度为1-3mm的硼纤维。
优选的，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570中的至少一种。
优选的，所述抗氧剂为抗氧剂1076、抗氧剂1010、抗氧剂168中的至少一种。
优选的，所述引发剂为过氧化二异丙苯、2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧己烷按质量比1:(2-4)混合形成的混合物。
优选的，所述相容剂上海华雯电子新材料有限公司供应的牌号为SMA700的相容剂。
优选的，所述超支化聚苯硫醚的来源无特殊要求，在本发明的一个实施例中，所述超支化聚苯硫醚为按专利CN200710046844.X中实施例1的方法制成。
本发明的另一个目的，在于提供一种所述高强度高韧性帐篷支架杆材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各原料按重量份加入到高速混合机中分散混合后，研磨过100-300目筛，得到混合物料，然后将混合物料加入到双螺杆挤出机中挤出成型，得到高强度高韧性帐篷支架杆材料。
优选的，所述高速混合机的物料搅拌转速为300-600转/分钟，混合时间为6-8分钟。
优选的，所述挤出成型工艺参数为：挤出机各段温度自加料口开始，依次为175-185℃、190-195℃、200-210℃、210-220℃、210-220℃、225-230℃，挤出机的机头温度为220-230℃，主机转速300-400转/分钟。
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
(1)本发明公开的高强度高韧性帐篷支架杆材料，采用常规设备和普通操作步骤即可实现，无需专用设备和器材，资金投入少，耗能低，制备效率和成品合格率高，操作方便易行，适于连续工业化生产。
(2)本发明公开的高强度高韧性帐篷支架杆材料，通过各原料之间的相互作用影响，使得制成的材料强度和韧性高，性能稳定性足，耐老化性能佳，使用寿命长。
(3)本发明公开的高强度高韧性帐篷支架杆材料，2-(1-丙烯-2-基)苯并[D]噁唑并[D]噁唑/N-(4-氰基-3-三氟甲基苯基)甲基丙烯酰胺/甲基乙烯基硅芴共聚物是2-(1-丙烯-2-基)苯并[D]噁唑并[D]噁唑、N-(4-氰基-3-三氟甲基苯基)甲基丙烯酰胺、甲基乙烯基硅芴通过共聚反应制成，该共聚物分子链上同时含有苯并噁唑、氰基、三氟甲基苯基、酰胺基、硅芴基，这些基团在电子效应、位阻效应和共轭效应的多重作用下，使得制成的材料耐老化性能和强度高，性能稳定性好，使用寿命长。
(4)本发明公开的高强度高韧性帐篷支架杆材料，玻璃纤维、硼纤维、超支化聚苯硫醚的加入，协同作用，能起到较好地增强作用，通过偶联剂和相容剂的作用，使得它们与其它原料之间的相容性好，进而提高了材料性能稳定性，延长了其使用寿命。
(5)本发明公开的高强度高韧性帐篷支架杆材料，热塑性丁苯橡胶与超支化聚苯硫醚的超支化结构协同作用，能赋予材料较好的韧性；三(2-丙烯酰氧乙基)异氰脲酸酯在引发剂的作用下，能与2-(1-丙烯-2-基)苯并[D]噁唑并[D]噁唑/N-(4-氰基-3-三氟甲基苯基)甲基丙烯酰胺/甲基乙烯基硅芴共聚物、热塑性丁苯橡胶发生共聚接枝反应，反应原理为聚烯烃类共聚物的熔融接枝反应；形成互穿网络结构，能有效改善帐篷支架杆材料的综合性能和性能稳定性，使得其强度高，性能稳定性足，耐老化性能佳，使用寿命长。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明产品作进一步详细的说明。
实施例1
一种高强度高韧性帐篷支架杆材料，按照重量份计由以下原料制成：2-(1-丙烯-2-基)苯并[D]噁唑并[D]噁唑/N-(4-氰基-3-三氟甲基苯基)甲基丙烯酰胺/甲基乙烯基硅芴共聚物30份、热塑性丁苯橡胶1份、玻璃纤维20份、硼纤维3份、偶联剂3份、抗氧剂1份、三(2-丙烯酰氧乙基)异氰脲酸酯4份、引发剂1份、相容剂2份、超支化聚苯硫醚1份。
所述2-(1-丙烯-2-基)苯并[D]噁唑并[D]噁唑/N-(4-氰基-3-三氟甲基苯基)甲基丙烯酰胺/甲基乙烯基硅芴共聚物的制备方法，包括如下步骤：将2-(1-丙烯-2-基)苯并[D]噁唑并[D]噁唑、N-(4-氰基-3-三氟甲基苯基)甲基丙烯酰胺、甲基乙烯基硅芴、偶氮二异丁腈加入到有机溶剂中，在惰性气体氛围，60℃下搅拌反应4小时后，在水中沉出，接着将沉出的共聚物用乙醇洗涤3次，最后置于真空干燥箱85℃下干燥至恒重，得到2-(1-丙烯-2-基)苯并[D]噁唑并[D]噁唑/N-(4-氰基-3-三氟甲基苯基)甲基丙烯酰胺/甲基乙烯基硅芴共聚物；所述2-(1-丙烯-2-基)苯并[D]噁唑并[D]噁唑、N-(4-氰基-3-三氟甲基苯基)甲基丙烯酰胺、甲基乙烯基硅芴、偶氮二异丁腈、有机溶剂的质量比为1:3:0.6:0.05:20；所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺；所述惰性气体为氮气。通过GPC测试，美国Waters 515-2410测定该共聚物的Mn＝15421g/mol，MW/Mn＝1.315；通过元素(EDX)定量分析证实，共聚物中2-(1-丙烯-2-基)苯并[D]噁唑并[D]噁唑、N-(4-氰基-3-三氟甲基苯基)甲基丙烯酰胺、甲基乙烯基硅芴的质量比为0.98:2.99:0.6。
所述热塑性丁苯橡胶为中石化生产的热塑性丁苯橡胶YH-796(SBS1201)；所述玻璃纤维为无碱连续玻璃纤维，是由中国巨石集团生产的牌号为ER13-2000-988A，单丝直径为13μm，长度为1mm的玻璃纤维；所述硼纤维是北京航空材料研究院生产的单丝直径为3μm，长度为1mm的硼纤维。
所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550；所述抗氧剂为抗氧剂1076；所述引发剂为过氧化二异丙苯、2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧己烷按质量比1:2混合形成的混合物；所述相容剂上海华雯电子新材料有限公司供应的牌号为SMA700的相容剂；所述超支化聚苯硫醚为按专利CN200710046844.X中实施例1的方法制成。
一种所述高强度高韧性帐篷支架杆材料的制备方法，包括如下步骤：将各原料按重量份加入到高速混合机中分散混合后，研磨过100目筛，得到混合物料，然后将混合物料加入到双螺杆挤出机中挤出成型，得到高强度高韧性帐篷支架杆材料；所述高速混合机的物料搅拌转速为300转/分钟，混合时间为6分钟；所述挤出成型工艺参数为：挤出机各段温度自加料口开始，依次为175℃、190℃、200℃、210℃、210℃、225℃，挤出机的机头温度为220℃，主机转速300转/分钟。
实施例2
一种高强度高韧性帐篷支架杆材料，按照重量份计由以下原料制成：2-(1-丙烯-2-基)苯并[D]噁唑并[D]噁唑/N-(4-氰基-3-三氟甲基苯基)甲基丙烯酰胺/甲基乙烯基硅芴共聚物35份、热塑性丁苯橡胶1.5份、玻璃纤维23份、硼纤维3.5份、偶联剂3.5份、抗氧剂1.5份、三(2-丙烯酰氧乙基)异氰脲酸酯4.5份、引发剂1.2份、相容剂3份、超支化聚苯硫醚1.5份。
所述2-(1-丙烯-2-基)苯并[D]噁唑并[D]噁唑/N-(4-氰基-3-三氟甲基苯基)甲基丙烯酰胺/甲基乙烯基硅芴共聚物的制备方法，包括如下步骤：将2-(1-丙烯-2-基)苯并[D]噁唑并[D]噁唑、N-(4-氰基-3-三氟甲基苯基)甲基丙烯酰胺、甲基乙烯基硅芴、偶氮二异丁腈加入到有机溶剂中，在惰性气体氛围，65℃下搅拌反应4.5小时后，在水中沉出，接着将沉出的共聚物用乙醇洗涤4次，最后置于真空干燥箱87℃下干燥至恒重，得到2-(1-丙烯-2-基)苯并[D]噁唑并[D]噁唑/N-(4-氰基-3-三氟甲基苯基)甲基丙烯酰胺/甲基乙烯基硅芴共聚物。
所述2-(1-丙烯-2-基)苯并[D]噁唑并[D]噁唑、N-(4-氰基-3-三氟甲基苯基)甲基丙烯酰胺、甲基乙烯基硅芴、偶氮二异丁腈、有机溶剂的质量比为1:3.5:0.7:0.055:23；所述有机溶剂为N,N-二甲基乙酰胺；所述惰性气体为氦气。
所述热塑性丁苯橡胶为中石化生产的热塑性丁苯橡胶YH-796(SBS1201)；所述玻璃纤维为无碱连续玻璃纤维，是由中国巨石集团生产的牌号为ER13-2000-988A，单丝直径为13μm，长度为1.5mm的玻璃纤维；所述硼纤维是北京航空材料研究院生产的单丝直径为4μm，长度为1.5mm的硼纤维。
所述偶联剂为硅烷偶联剂KH560；所述抗氧剂为抗氧剂1010；所述引发剂为过氧化二异丙苯、2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧己烷按质量比1:2.5混合形成的混合物；所述相容剂上海华雯电子新材料有限公司供应的牌号为SMA700的相容剂；所述超支化聚苯硫醚为按专利CN200710046844.X中实施例1的方法制成。
一种所述高强度高韧性帐篷支架杆材料的制备方法，包括如下步骤：将各原料按重量份加入到高速混合机中分散混合后，研磨过150目筛，得到混合物料，然后将混合物料加入到双螺杆挤出机中挤出成型，得到高强度高韧性帐篷支架杆材料；所述高速混合机的物料搅拌转速为400转/分钟，混合时间为6.5分钟；所述挤出成型工艺参数为：挤出机各段温度自加料口开始，依次为177℃、192℃、203℃、212℃、213℃、226℃，挤出机的机头温度为224℃，主机转速330转/分钟。
实施例3
一种高强度高韧性帐篷支架杆材料，按照重量份计由以下原料制成：2-(1-丙烯-2-基)苯并[D]噁唑并[D]噁唑/N-(4-氰基-3-三氟甲基苯基)甲基丙烯酰胺/甲基乙烯基硅芴共聚物40份、热塑性丁苯橡胶2份、玻璃纤维25份、硼纤维4份、偶联剂4份、抗氧剂2份、三(2-丙烯酰氧乙基)异氰脲酸酯5份、引发剂1.5份、相容剂3.5份、超支化聚苯硫醚2份。
所述2-(1-丙烯-2-基)苯并[D]噁唑并[D]噁唑/N-(4-氰基-3-三氟甲基苯基)甲基丙烯酰胺/甲基乙烯基硅芴共聚物的制备方法，包括如下步骤：将2-(1-丙烯-2-基)苯并[D]噁唑并[D]噁唑、N-(4-氰基-3-三氟甲基苯基)甲基丙烯酰胺、甲基乙烯基硅芴、偶氮二异丁腈加入到有机溶剂中，在惰性气体氛围，70℃下搅拌反应5小时后，在水中沉出，接着将沉出的共聚物用乙醇洗涤5次，最后置于真空干燥箱90℃下干燥至恒重，得到2-(1-丙烯-2-基)苯并[D]噁唑并[D]噁唑/N-(4-氰基-3-三氟甲基苯基)甲基丙烯酰胺/甲基乙烯基硅芴共聚物。
所述2-(1-丙烯-2-基)苯并[D]噁唑并[D]噁唑、N-(4-氰基-3-三氟甲基苯基)甲基丙烯酰胺、甲基乙烯基硅芴、偶氮二异丁腈、有机溶剂的质量比为1:4:0.8:0.06:25；所述有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮；所述惰性气体为氖气。
所述热塑性丁苯橡胶为中石化生产的热塑性丁苯橡胶YH-796(SBS1201)；所述玻璃纤维为无碱连续玻璃纤维，是由中国巨石集团生产的牌号为ER13-2000-988A，单丝直径为13μm，长度为2mm的玻璃纤维；所述硼纤维是北京航空材料研究院生产的单丝直径为4.5μm，长度为2mm的硼纤维；所述偶联剂为硅烷偶联剂KH570。
所述抗氧剂为抗氧剂168；所述引发剂为过氧化二异丙苯、2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧己烷按质量比1:3混合形成的混合物；所述相容剂上海华雯电子新材料有限公司供应的牌号为SMA700的相容剂；所述超支化聚苯硫醚为按专利CN200710046844.X中实施例1的方法制成。
一种所述高强度高韧性帐篷支架杆材料的制备方法，包括如下步骤：将各原料按重量份加入到高速混合机中分散混合后，研磨过200目筛，得到混合物料，然后将混合物料加入到双螺杆挤出机中挤出成型，得到高强度高韧性帐篷支架杆材料；所述高速混合机的物料搅拌转速为450转/分钟，混合时间为7分钟；所述挤出成型工艺参数为：挤出机各段温度自加料口开始，依次为180℃、193℃、205℃、215℃、215℃、227℃，挤出机的机头温度为225℃，主机转速350转/分钟。
实施例4
一种高强度高韧性帐篷支架杆材料，按照重量份计由以下原料制成：2-(1-丙烯-2-基)苯并[D]噁唑并[D]噁唑/N-(4-氰基-3-三氟甲基苯基)甲基丙烯酰胺/甲基乙烯基硅芴共聚物45份、热塑性丁苯橡胶2.5份、玻璃纤维28份、硼纤维4.5份、偶联剂4.5份、抗氧剂2.5份、三(2-丙烯酰氧乙基)异氰脲酸酯5.5份、引发剂1.8份、相容剂4.5份、超支化聚苯硫醚2.5份。
所述2-(1-丙烯-2-基)苯并[D]噁唑并[D]噁唑/N-(4-氰基-3-三氟甲基苯基)甲基丙烯酰胺/甲基乙烯基硅芴共聚物的制备方法，包括如下步骤：将2-(1-丙烯-2-基)苯并[D]噁唑并[D]噁唑、N-(4-氰基-3-三氟甲基苯基)甲基丙烯酰胺、甲基乙烯基硅芴、偶氮二异丁腈加入到有机溶剂中，在惰性气体氛围，75℃下搅拌反应5.5小时后，在水中沉出，接着将沉出的共聚物用乙醇洗涤6次，最后置于真空干燥箱93℃下干燥至恒重，得到2-(1-丙烯-2-基)苯并[D]噁唑并[D]噁唑/N-(4-氰基-3-三氟甲基苯基)甲基丙烯酰胺/甲基乙烯基硅芴共聚物。
所述2-(1-丙烯-2-基)苯并[D]噁唑并[D]噁唑、N-(4-氰基-3-三氟甲基苯基)甲基丙烯酰胺、甲基乙烯基硅芴、偶氮二异丁腈、有机溶剂的质量比为1:4.5:0.9:0.065:28；所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮按质量比1:2:4混合形成的混合物；所述惰性气体为氩气。
所述热塑性丁苯橡胶为中石化生产的热塑性丁苯橡胶YH-796(SBS1201)；所述玻璃纤维为无碱连续玻璃纤维，是由中国巨石集团生产的牌号为ER13-2000-988A，单丝直径为13μm，长度为2.5mm的玻璃纤维；所述硼纤维是北京航空材料研究院生产的单丝直径为5.5μm，长度为2.5mm的硼纤维。
所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570按质量比1:3:5混合形成的混合物；所述抗氧剂为抗氧剂1076、抗氧剂1010、抗氧剂168按质量比1:2:1混合形成的混合物；所述引发剂为过氧化二异丙苯、2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧己烷按质量比1:3.5混合形成的混合物；所述相容剂上海华雯电子新材料有限公司供应的牌号为SMA700的相容剂；所述超支化聚苯硫醚为按专利CN200710046844.X中实施例1的方法制成。
一种所述高强度高韧性帐篷支架杆材料的制备方法，包括如下步骤：将各原料按重量份加入到高速混合机中分散混合后，研磨过250目筛，得到混合物料，然后将混合物料加入到双螺杆挤出机中挤出成型，得到高强度高韧性帐篷支架杆材料；所述高速混合机的物料搅拌转速为550转/分钟，混合时间为7.5分钟；所述挤出成型工艺参数为：挤出机各段温度自加料口开始，依次为183℃、194℃、208℃、218℃、218℃、229℃，挤出机的机头温度为228℃，主机转速380转/分钟。
实施例5
一种高强度高韧性帐篷支架杆材料，按照重量份计由以下原料制成：2-(1-丙烯-2-基)苯并[D]噁唑并[D]噁唑/N-(4-氰基-3-三氟甲基苯基)甲基丙烯酰胺/甲基乙烯基硅芴共聚物50份、热塑性丁苯橡胶3份、玻璃纤维30份、硼纤维5份、偶联剂5份、抗氧剂3份、三(2-丙烯酰氧乙基)异氰脲酸酯6份、引发剂2份、相容剂5份、超支化聚苯硫醚3份。
所述2-(1-丙烯-2-基)苯并[D]噁唑并[D]噁唑/N-(4-氰基-3-三氟甲基苯基)甲基丙烯酰胺/甲基乙烯基硅芴共聚物的制备方法，包括如下步骤：将2-(1-丙烯-2-基)苯并[D]噁唑并[D]噁唑、N-(4-氰基-3-三氟甲基苯基)甲基丙烯酰胺、甲基乙烯基硅芴、偶氮二异丁腈加入到有机溶剂中，在惰性气体氛围，80℃下搅拌反应6小时后，在水中沉出，接着将沉出的共聚物用乙醇洗涤6次，最后置于真空干燥箱95℃下干燥至恒重，得到2-(1-丙烯-2-基)苯并[D]噁唑并[D]噁唑/N-(4-氰基-3-三氟甲基苯基)甲基丙烯酰胺/甲基乙烯基硅芴共聚物。
所述2-(1-丙烯-2-基)苯并[D]噁唑并[D]噁唑、N-(4-氰基-3-三氟甲基苯基)甲基丙烯酰胺、甲基乙烯基硅芴、偶氮二异丁腈、有机溶剂的质量比为1:5:1:0.07:30；所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺；所述惰性气体为氮气。
所述热塑性丁苯橡胶为中石化生产的热塑性丁苯橡胶YH-796(SBS1201)；所述玻璃纤维为无碱连续玻璃纤维，是由中国巨石集团生产的牌号为ER13-2000-988A，单丝直径为13μm，长度为3mm的玻璃纤维；所述硼纤维是北京航空材料研究院生产的单丝直径为6μm，长度为3mm的硼纤维。
所述偶联剂为硅烷偶联剂KH560；所述抗氧剂为抗氧剂1010；所述引发剂为过氧化二异丙苯、2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧己烷按质量比1:3.5混合形成的混合物；所述相容剂上海华雯电子新材料有限公司供应的牌号为SMA700的相容剂；所述超支化聚苯硫醚为按专利CN200710046844.X中实施例1的方法制成。
一种所述高强度高韧性帐篷支架杆材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各原料按重量份加入到高速混合机中分散混合后，研磨过300目筛，得到混合物料，然后将混合物料加入到双螺杆挤出机中挤出成型，得到高强度高韧性帐篷支架杆材料；所述高速混合机的物料搅拌转速为600转/分钟，混合时间为8分钟；所述挤出成型工艺参数为：挤出机各段温度自加料口开始，依次为185℃、195℃、210℃、220℃、220℃、230℃，挤出机的机头温度为230℃，主机转速400转/分钟。
对比例1
一种高强度高韧性帐篷支架杆材料，其配方与制备方法与实施例1基本相同，不同的是2-(1-丙烯-2-基)苯并[D]噁唑并[D]噁唑/N-(4-氰基-3-三氟甲基苯基)甲基丙烯酰胺/甲基乙烯基硅芴共聚物的制备过程中没有添加甲基乙烯基硅芴。
对比例2
一种高强度高韧性帐篷支架杆材料，其配方与制备方法与实施例1基本相同，不同的是没有添加超支化聚苯硫醚。
同时，为了评估本发明所述高强度高韧性帐篷支架杆材料的具体技术效果，对本发明实施例及对比例中的高强度高韧性帐篷支架杆材料进行性能测试，测试结果见表1。其中，耐热老化性是将各例产品置于85℃下120小时的人工加速老化后拉伸强度的保留率来衡量，其数值越大，耐热老化性能越好拉伸强度的保留率＝老化后拉伸强度/老化前拉伸强度×100％；其中老化前拉伸强度和老化后拉伸强度的测试方法均参见GB/T1040-2006，试验速度10±2mm/min，测试温度23℃，相对湿度50％，测试样品为Ⅰ型哑铃形试样；缺口冲击强度按GB/T1043-2008标准进行，方法名称为GB/T1043.1/1eA，试样类型为1，冲击方向侧向，缺口类型A。
表1
项目 拉伸强度(MPa) 缺口冲击强度(KJ/m<sup>2</sup>) 耐热老化性(％)
实施例1 88 24.2 98.2
实施例2 93 24.9 98.7
实施例3 96 25.4 99.5
实施例4 98 26.5 99.8
实施例5 101 26.8 99.9
对比例1 82 23.9 97.3
对比例2 79 23.5 97.6
从表1可以看出，本发明实施例公开的高强度高韧性帐篷支架杆材料，与对比例产品相比，具有更高的拉伸强度和缺口冲击强度，且耐热老化性能更好。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按以上所述而顺畅地实施本发明；但是，凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，可利用以上所揭示的技术内容而作出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高强度高韧性帐篷支架杆材料，其特征在于，按照重量份计由以下原料制成：2-(1-丙烯-2-基)苯并[D]噁唑并[D]噁唑/N-(4-氰基-3-三氟甲基苯基)甲基丙烯酰胺/甲基乙烯基硅芴共聚物30-50份、热塑性丁苯橡胶1-3份、玻璃纤维20-30份、硼纤维3-5份、偶联剂3-5份、抗氧剂1-3份、三(2-丙烯酰氧乙基)异氰脲酸酯4-6份、引发剂1-2份、相容剂2-5份、超支化聚苯硫醚1-3份。
2.如权利要求1所述的一种高强度高韧性帐篷支架杆材料，其特征在于，所述2-(1-丙烯-2-基)苯并[D]噁唑并[D]噁唑/N-(4-氰基-3-三氟甲基苯基)甲基丙烯酰胺/甲基乙烯基硅芴共聚物的制备方法，包括如下步骤：将2-(1-丙烯-2-基)苯并[D]噁唑并[D]噁唑、N-(4-氰基-3-三氟甲基苯基)甲基丙烯酰胺、甲基乙烯基硅芴、偶氮二异丁腈加入到有机溶剂中，在惰性气体氛围，60-80℃下搅拌反应4-6小时后，在水中沉出，接着将沉出的共聚物用乙醇洗涤3-6次，最后置于真空干燥箱85-95℃下干燥至恒重，得到2-(1-丙烯-2-基)苯并[D]噁唑并[D]噁唑/N-(4-氰基-3-三氟甲基苯基)甲基丙烯酰胺/甲基乙烯基硅芴共聚物。
3.如权利要求2所述的一种高强度高韧性帐篷支架杆材料，其特征在于，所述2-(1-丙烯-2-基)苯并[D]噁唑并[D]噁唑、N-(4-氰基-3-三氟甲基苯基)甲基丙烯酰胺、甲基乙烯基硅芴、偶氮二异丁腈、有机溶剂的质量比为1:(3-5):(0.6-1):(0.05-0.07):(20-30)。
4.如权利要求2所述的一种高强度高韧性帐篷支架杆材料，其特征在于，所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的至少一种；所述惰性气体为氮气、氦气、氖气、氩气中的任意一种。
5.如权利要求1所述的一种高强度高韧性帐篷支架杆材料，其特征在于，所述热塑性丁苯橡胶为中石化生产的热塑性丁苯橡胶YH-796；所述玻璃纤维为无碱连续玻璃纤维，是由中国巨石集团生产的牌号为ER13-2000-988A，单丝直径为13μm，长度为1-3mm的玻璃纤维；所述硼纤维是北京航空材料研究院生产的单丝直径为3-6μm，长度为1-3mm的硼纤维。
6.如权利要求1所述的一种高强度高韧性帐篷支架杆材料，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570中的至少一种；所述抗氧剂为抗氧剂1076、抗氧剂1010、抗氧剂168中的至少一种。
7.如权利要求1所述的一种高强度高韧性帐篷支架杆材料，其特征在于，所述引发剂为过氧化二异丙苯、2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧己烷按质量比1:(2-4)混合形成的混合物；所述相容剂上海华雯电子新材料有限公司供应的牌号为SMA700的相容剂。
8.一种根据权利要求1-7任一项所述高强度高韧性帐篷支架杆材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将各原料按重量份加入到高速混合机中分散混合后，研磨过100-300目筛，得到混合物料，然后将混合物料加入到双螺杆挤出机中挤出成型，得到高强度高韧性帐篷支架杆材料。
9.如权利要求8所述的一种高强度高韧性帐篷支架杆材料的制备方法，其特征在于，所述高速混合机的物料搅拌转速为300-600转/分钟，混合时间为6-8分钟。
10.如权利要求8所述的一种高强度高韧性帐篷支架杆材料的制备方法，其特征在于，所述挤出成型工艺参数为：挤出机各段温度自加料口开始，依次为175-185℃、190-195℃、200-210℃、210-220℃、210-220℃、225-230℃，挤出机的机头温度为220-230℃，主机转速300-400转/分钟。
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