[发明专利]一种高强度玻纤复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高强度玻纤复合材料，由如下重量份的组分制成：2,2′‑二氨基螺硅芴5,5′‑亚甲基双水杨酸聚酰胺类树脂100份、玻璃纤维10‑20份、偶联剂1‑3份。所述高强度玻纤复合材料的制备方法，包括如下步骤：按比例将各组分加入高速搅拌机中混合均匀，后加入双螺杆挤出机中熔融共混挤出成型，得到高强度玻纤复合材料。本发明公开的高强度玻纤复合材料耐高温性能更好、强度更大、耐候性更优异，阻燃性和韧性更佳，尺寸更稳定，抗蠕变，耐疲劳的同时，还拥有良好的外观。

技术领域

本发明涉及一种复合材料，尤其涉及一种高强度玻纤复合材料及其制备方法。

背景技术

玻纤复合材料是以高强玻璃纤维为增强材料、合成树脂及辅助剂等为基体材料，经成型加工而成的一种新型复合材料。由于其具有高比强、高比模、易成型、抗腐蚀和疲劳损伤等优良特性，广泛应用于土木、交通、港航、化工、新能源等诸多领域。

玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，由于其绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高，被广泛应用于复合材料中的增强材料，电绝缘材料和绝热保温材料。但这种材料也有其缺点，如性脆，耐磨性较差，表面活性基团少，与有机高分子基材复合时相容性不好，易出现相分离现象，在提高成品材料力学性能的同时会降低成品的稳定性，在长期使用过程中易出现外渗现象。为了解决这些问题，需要选择合适的有机高分子基材与之复合，且玻璃纤维表面需要修饰改性。然而，现有技术中的玻纤复合材料都存在着长期耐高温性能差，剪切强度低，抗氧化性能和耐老化性能差的问题。

中国发明专利200810042958.1公开了一种聚酰亚胺玻纤复合材料的制备方法，采用2,3,3ʹ,4ʹ-氧联二苯四甲酸二酐、3,3ʹ,4,4ʹ-联苯四甲酸二酐和4,4ʹ-二氨基二苯醚共聚制备聚酰胺酸，再采用4-苯基乙炔苯酐封端反应生成酰亚胺齐聚物，再与硅烷偶联剂和短切玻璃纤维捏合，经热处理制成聚酰亚胺玻纤复合材料预压料，通过热模压工艺制备的样条性能为：无缺口冲击强度210.8kJ/m²，弯曲强度1012.4MPa，弯曲模量38.3GPa，拉伸强度508.0MPa，断裂延伸率0.79％。但其仍然存在着刚性大，性脆，玻璃纤维与基材相容性差、长期耐高温性能差，剪切强度低，抗氧化性能和耐老化性能差的问题。

因此，寻求更为有效的方法，制备综合性能更加优异的玻纤复合材料对满足市场需求、促进玻纤复合材料行业的发展具有积极作用。

发明内容

为了克服现有技术中的缺陷，本发明提供一种高强度玻纤复合材料及其制备方法，该制备方法简单易行，原料易得，价格低廉，对设备和反应条件要求不高，适合工业化生产；通过所述制备方法制备得到的高强度玻纤复合材料克服了传统玻纤复合材料长期耐高温性能差，易出现相分离，性脆，剪切强度低，耐候性和稳定性差的缺陷，耐高温性能更好、强度更大、耐候性更优异，阻燃性和韧性更佳，尺寸更稳定，抗蠕变，耐疲劳的同时，还拥有良好的外观。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是，一种高强度玻纤复合材料，由如下重量份的组分制成：2,2ʹ-二氨基螺硅芴5,5ʹ-亚甲基双水杨酸聚酰胺类树脂100份、玻璃纤维10-20份、偶联剂1-3份。

优选地，所述偶联剂选自硅烷偶联剂KH550，硅烷偶联剂KH560，硅烷偶联剂KH570中的一种或几种。

优选地，所述2,2ʹ-二氨基螺硅芴5,5ʹ-亚甲基双水杨酸聚酰胺类树脂的制备方法，包括如下步骤：