[发明专利]一种混杂纤维复合材料门窗型材及其制备工艺

说明书

  

技术领域

本发明涉及一种混杂纤维复合材料门窗型材及其制备工艺。 

背景技术

随着生活品质的提高和国际节能减排要求的提出，各种节能环保型门窗的需求日益增加。现有的门窗型材主要有铝合金、不锈钢、玻璃纤维复合材料、玄武岩纤维复合材料等几种类型。但铝合金和不锈钢等门窗型材不耐腐蚀，而且因其传热系数高，使其保温性能差、节能效果一般，已无法满足需求。玻璃纤维复合材料门窗的传热系数虽然低一些，但是玻璃纤维复合材料门窗型材的耐腐蚀性和抗老化性能一般。玄武岩纤维复合材料门窗型材的耐腐蚀和抗老化性能比玻璃纤维复合材料门窗型材的强，但玄武岩纤维相对成本较高。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种混杂纤维复合材料门窗型材及其制备工艺，通过该工艺制备的混杂纤维复合材料门窗型材，具有保温效果好、强度高、耐酸碱性好、抗老化性能好和成本低等特点，可广泛应用于建筑领域。 

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种混杂纤维复合材料门窗型材，按重量百分比计，包括如下组分：玄武岩纤维10~30%，玻璃纤维30~50%，玻璃纤维毡0~10%，树脂20~40%，添加剂0~10%。 

所述的树脂为不饱和聚酯树脂、环氧树脂和聚氨酯树脂中的一种。 

所述的添加剂为碳酸钙。 

本发明的另一目的在于提供一种混杂纤维复合材料门窗型材的制备工艺，该制备工艺包括以下步骤： 

（1）将10~30%玄武岩纤维、30~50%玻璃纤维和0~10%玻璃纤维毡经过纤维导向装置纱架排纱；

（2）进入含有20~40%树脂和0~10%添加剂混合物的树脂槽中浸渍；

（3）进入窗体型材预成型拉挤模具中，玄武岩纤维、玻璃纤维和玻璃纤维毡在窗体型材拉挤模具中均匀排列成所需的型材结构；

（4）在热定型模中加热固化，形成所需的窗体型材。

步骤（4）中所述的在热定模型中加热固化的具体过程为：先在第一加热器中加热固化，加热温度范围为100~150℃；再在第二加热器中进一步加热固化，加热温度范围为150~250℃。 

由以上技术方案可知，通过上述制备工艺得到的复合材料窗体型材的拉伸强度为340~370Mpa、弯曲强度380~395Mpa、弯曲弹性模量20700 ~20900Mpa。通过与“JC/T 941-2004门、窗用玻璃纤维增强塑料拉挤中空型材”标准中的要求：弯曲强度大于或等于200 Mpa，弯曲弹性模量大于或等于10000 Mpa等相比较，可知本发明所述的混杂纤维复合材料门窗的强度更高、性能更好。 

具体实施方式

实施例1

一种混杂纤维复合材料门窗型材，按重量百分比计，包括如下组分：玄武岩纤维30%，玻璃纤维45%，聚氨酯树脂20%，添加剂5%。

上述混杂纤维复合材料门窗型材的制备工艺包括以下步骤： 

（1）将30%玄武岩纤维和45%玻璃纤维经过纤维导向装置纱架的排纱；

（2）进入含有20%聚氨酯树脂和5%添加剂均匀混合物的树脂槽中浸没、充实；

（3）按玄武岩纤维包裹玻璃纤维的结构排布，形成混杂纤维，进入窗体型材预成型拉挤模具中，混杂纤维在窗体型材拉挤模具中均匀排列成所需的型材结构；

（4）经过第一加热器加热固化，加热温度控制在100~150 oC，再经过第二加热器进一步加热固化，温度控制在150~250 oC，形成所需的窗体型材。

通过上述制备工艺得到的复合材料窗体型材的拉伸强度为369.2 Mpa、弯曲强度393 Mpa、弯曲弹性模量20900 Mpa。通过与“JC/T 941-2004门、窗用玻璃纤维增强塑料拉挤中空型材”标准中的要求：弯曲强度大于或等于200 Mpa，弯曲弹性模量大于或等于10000 Mpa等相比较，可知本发明所述的混杂纤维复合材料门窗的强度更高，性能更好。 

实施例2 

一种混杂纤维复合材料门窗型材，按重量百分比计，包括如下组分：玄武岩纤维20%，玻璃纤维45%，玻璃纤维毡5%，不饱和聚酯树脂25%和添加剂5%。

上述混杂纤维复合材料门窗型材的制备工艺包括以下步骤： 

（1）将20%玄武岩纤维、45%玻璃纤维和5%玻璃纤维毡经过纤维导向装置纱架的排纱；

（2）进入含有25%不饱和聚酯树脂和5%添加剂均匀混合物的树脂槽中浸没、充实；