[发明专利]玄武岩连续纤维增强树脂复合材料及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种纤维增强树脂及其制造方法，尤其涉及一种玄武岩连续纤维增强树脂复合材料及其制造方法。

背景技术

纤维增强树脂(FRP)是由增强纤维和树脂基体组成。大多数树脂的拉伸强度很低，但具有很大的韧性和塑性；而增强纤维具有很高的拉伸强度，但很容易破坏。两者的结合对各自单一的性能进行了互补，使FRP的综合性能得到了大大的提高。当FRP受到载荷时，通常是由纤维承受大部分的载荷，而树脂则起到在纤维之间传递载荷的作用。通过使纤维在树脂内部不同方向排列，FRP可以在不同方向上获得不同的性能。FRP与传统的钢、铝等金属材料相比，具有明显的优越性能：高强重比、高拉伸模量比、耐腐蚀、耐高温和低热膨胀系数等。

由于FRP具有以上的优异的性能，因此在汽车工业、电子电气工业、建筑、机械、电动、化学防腐，甚至文化体育用品方面都得到广泛的应用。比如用以制造车身板、发动机支座、风机叶片轴承、设备罩壳、高尔夫球杆，还可用来增强混凝土、修补建筑等。

现有技术中的纤维增强树脂，一种是玻璃纤维增强树脂，生产的工艺条件也比较成熟，但是由于玻璃纤维在耐水解腐蚀性能方面比较差，致使玻璃纤维增强树脂的耐久性差，尤其是在长期荷载的作用下，容易产生蠕变而使其增强作用失效。

另一种是碳纤维或芳纶纤维增强树脂，其物理、化学性能较好，但是价格太高，性价比低，推广应用受到一定限制。

发明内容

本发明的目的是提供一种物理、化学性能优良、价格低的玄武岩连续纤维增强树脂复合材料，及该材料的制造方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的玄武岩连续纤维增强树脂复合材料，包括原料：玄武岩连续纤维、树脂。

本发明的上述玄武岩连续纤维增强树脂复合材料的制造方法，包括步骤：

A、将所述玄武岩连续纤维在所述树脂的胶液中浸泡；

B、将浸泡后的玄武岩连续纤维制成需要的形状。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的玄武岩连续纤维增强树脂复合材料及其制造方法，由于采用玄武岩连续纤维为增强材料，制成玄武岩连续纤维增强树脂复合材料，物理、化学性能优良，价格低。

具体实施方式

本发明的玄武岩连续纤维增强树脂复合材料，其较佳的具体实施方式是，包括原料：玄武岩连续纤维、树脂。

其中，玄武岩连续纤维在该复合材料中的体积含量为10％-85％，可以是10、20、30、40、50、60、70、80、85％等含量。

还包括原料：硅烷偶联剂，用于促进玄武岩连续纤维表面活化，与树脂结合。

所述的树脂包括以下树脂中至少一种：

不饱和聚酯树脂、酚醛树脂、环氧树脂、间苯二酚树脂、乙烯基树脂、氨基树脂，或各种改良性的不饱和聚酯树脂、酚醛树脂、环氧树脂、间苯二酚树脂、乙烯基树脂、氨基树脂等，或其它的树脂。

本发明的玄武岩连续纤维增强树脂复合材料的制造方法，主要包括：

步骤1、将所述玄武岩连续纤维在所述树脂的胶液中浸泡；

步骤2、将浸泡后的玄武岩连续纤维制成需要的形状。

所述的步骤1中，首先用硅烷偶联剂对所述玄武岩连续纤维进行表面处理；然后将进行过表面处理的玄武岩连续纤维在所述树脂的胶液中浸泡。

所述的树脂的胶液包括以下树脂的胶液中至少一种：

不饱和聚酯树脂胶液、酚醛树脂胶液、环氧树脂胶液、间苯二酚树脂胶液、乙烯基树脂胶液、氨基树脂树脂胶液，或各种改良性的不饱和聚酯树脂、酚醛树脂、环氧树脂、间苯二酚、乙烯基树脂、氨基树脂等胶液，或其它的树脂胶液。

所述的步骤2中，首先将浸泡后的玄武岩连续纤维挤压成需要形状的组坯；对所述组坯进行固化处理，得到需要形状的玄武岩连续纤维增强树脂复合材料。

上述玄武岩连续纤维包括玄武岩连续纤维织物。

玄武岩连续纤维是以天然玄武岩矿石为原料，将矿石破碎后加入熔窑中，经过高温熔融、澄清均化、拉制成纤维。玄武岩纤维与其它的纤维相比，具有良好的物理化学性能：

如表1所示，玄武岩连续纤维及其制品具有优良的物理力学性能，玄武岩连续纤维的拉伸强度与E玻璃纤维相当，弹性模量高于E玻璃纤维，使用温度高于E玻璃纤维、S玻璃纤维和碳纤维。

表1.各种不同纤维主要物理力学性能