[发明专利]一种基于乙烯基树脂改性玄武岩纤维的复合材料制备方法

说明书

本发明公开了一种基于乙烯基树脂改性玄武岩纤维的复合材料制备方法，属于高分子聚合物领域。包括：玄武岩纤维的预处理、乙烯基树脂材料的制备、树脂改性剂的制备、吸附和固化以及整形五个部分。本发明一方面，通过氮丙啶类物质与一元羧酸反应合成的氮丙啶乙烯基树脂作为树脂改性剂，与玄武岩纤维上连接硅烷偶联剂K560反应固定；另一方面通过优化固化、吸附工艺中乙烯基树脂、促进剂、引发剂配比，优化固定化工艺，进一步提高有机树脂与玄武岩纤维的结合能力；同时采用定制模具在保证改性固化效果的同时，大大提高了玄武岩纤维复合材料的提高生产效率。

技术领域

本发明属于玻璃纤维复合材料领域，尤其是一种基于乙烯基树脂改性玄武岩纤维的复合材料制备方法。

背景技术

乙烯基树脂一般指环氧乙烯基树脂，以环氧树脂和丙烯酸为原料制备的分子链末端或侧基含有不饱和双键的功能大分子，工业上在使用时需要将其溶解在苯乙烯单体中，一方面苯乙烯可有效降低树脂粘度，另一方面苯乙烯作为交联单体在树脂固化时可将上述功能大分子彼此有效链接。

玄武岩纤维以天然玄武岩拉制的玻璃纤维，在1450℃～1500℃熔融后，通过铂铑合金拉丝漏板、高速拉制而成的连续纤维。不仅强度高，而且还具有电绝缘、耐腐蚀、耐高温等多种优异性能。同时，也是一种环保型、绿色新型纤维材料。

在现有玄武岩纤维生产过程中，纤维被涂覆了一层不溶性油脂化合物或纳米SiO₂粒子，以此提高纤维外表面的粗糙程度。一方面，表面增加纳米SiO₂粒子的成本较高，因此该工艺的普及程度较小；另一方面，由于玄武岩纤维表面较光滑，表面能较低，和大多有机物之间的结合程度不够，导致涂覆不容性油脂化合物的玄武岩纤维的使用寿命较短。因此，玄武岩纤维表面改性对复合材料的性能影响尤其重要。

发明内容

发明目的：提供一种基于乙烯基树脂改性玄武岩纤维的复合材料制备方法，以解决现有玄武岩纤维表面改性生产过程中有机树脂与纤维结合程度不够，导致复合材料使用寿命较短的问题。

技术方案：一种基于乙烯基树脂改性玄武岩纤维的复合材料制备方法，包括如下步骤：

步骤S1、玄武岩纤维的预处理：按照浴比1:（3～4）将玄武岩纤维制品放入放有硅烷偶联剂的处理液中；浸泡处理30min后，放入105℃的鼓风干燥箱中，干燥30～45h，冷却待用；

步骤S2、乙烯基树脂材料的制备：

步骤S201、配料：

二缩三丙二醇二丙烯酸酯 30~45wt%；

丙烯酸 8~20wt %；

氮丙啶 30~60wt %；

叔丁基对苯二酚 200-500ppm；

步骤S202、向反应釜中依次加入不饱和羧酸酯、不饱和羧酸和阻聚剂；

步骤S203、常温下，将氮丙啶类物质滴加到反应釜内，边滴加边搅拌，使氮丙啶类物质同不饱和一元羧酸能均匀反应，使反应放热均匀，此过程要严格监控釜内料温，如超过60℃，则应通冷却水进行降温，6h后出料灌装；

步骤S3、树脂改性剂的制备：按照乙烯基树脂、促进剂、引发剂的用量配比为100：2：1，在冰水浴中，充分搅拌15min，静置60min，至树脂中的气泡充分排出；