[发明专利]一种耐冲击的玻璃钢材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐冲击的玻璃钢材料及其制备方法，属于复合材料的技术领域。其技术方案要点是一种耐冲击的玻璃钢材料，按重量份计，包括有以下组分：乙烯基树脂25‑35份、S‑玻璃纤维15‑20份、玄武岩纤维5‑10份、偶联剂2‑5份、固化剂3‑5份、防老剂3‑5份、填料12‑16份。上述耐冲击玻璃钢材料，通过上述几种组分的配合使用，多种纤维混合形成的杂合网更加致密，达到了提高玻璃钢材料耐冲击性能的效果。本发明还公开了上述耐冲击的玻璃钢材料的方法，该制备方法操作简单，制备效率高，便于工业化应用。

技术领域

本发明涉及复合材料的技术领域，特别涉及一种耐冲击的玻璃钢材料及其制备方法。

背景技术

玻璃钢即纤维强化塑料，一般指用玻璃纤维增强不饱和聚酯、环氧树脂与酚醛树脂基体。以玻璃纤维或其制品作增强材料的增强塑料，称为玻璃纤维增强塑料或玻璃钢。玻璃钢板材以其质轻、强度高、抗老化、耐腐蚀、阻燃、遮阳、隔热、绝缘等诸多特性，得到了广泛的应用。

玻璃钢由于其较高的强度和低廉的价格而广泛应用于汽车工业中，特别是制作保险杠和车身。玻璃钢材料在使用过程中经常要承受冲击载荷，如汽车相撞时车体的受撞变形等。玻璃钢保险杠在使用过程中受到低冲击时，大部分情况没有明显的目视损伤，但却在层合表面生成不可视的前表面分层，从而形成潜在的危险，内部损伤的存在会影响玻璃钢的强度和刚度，严重影响玻璃钢的耐冲击性。目前市场上对玻璃钢耐冲击性能要求越来越高，研发一种耐冲击性能高的玻璃钢材料具有十分重要的意义。

发明内容

针对现有技术不足，本发明的目的一在于：提供一种耐冲击的玻璃钢材料，以达到提高玻璃钢材料的耐冲击性的效果。

本发明的第一个目的是通过以下技术方案得以实现的：一种耐冲击的玻璃钢材料，按重量份计，包括有以下组分：乙烯基树脂25-35份、S-玻璃纤维15-20份、玄武岩纤维5-10 份、偶联剂2-5份、固化剂3-5份、防老剂3-5份、填料12-16份。

乙烯基树脂是由双酚型或酚醛型环氧树脂与甲基丙烯酸反应得到的一类变性环氧树脂，别名环氧丙烯酸树脂，为热固性树脂。乙烯基树脂固化性和成型性方面具有优异的性能，能溶解于苯乙烯以及丙烯酸系单体，兼具环氧和不饱和的优点，应用广泛。

S-玻璃是一种镁铝硅酸盐玻璃，S-玻璃纤维强度一般比E玻璃纤维高25％以上，同时具有高模量、抗冲击、耐高温、耐疲劳等性能。

玄武岩纤维是一种新型无机环保绿色高性能纤维材料，它是由二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化铁和二氧化钛等氧化物组成。玄武岩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。

通过采用上述方案，以具有优异性能的乙烯基树脂为基体树脂，按照特定的配比加入抗冲击性能良好的S-玻璃纤维和强度高的玄武岩纤维两种纤维，两种纤维之间相互攀缠状况好形成杂合网；再辅以偶联剂使两种纤维与基体树脂能够发生化学交联反应，提高纤维与基体树脂之间的粘合力；防老剂可以减少玻璃钢材料被氧化的概率，提高玻璃钢材料的抗老化性能；填料一般价格较低，可以降低制备成本和增强玻璃钢材料的力学性能和耐热性能。通过上述几种组分的配合使用，以及合理的配合比例使玻璃钢材料具有耐冲击性强和抗压强度高的优点。

本发明进一步设置为：还包括碳纤维5-10份，碳纤维的长度为3-10mm，直径为5-8μm。

碳纤维是一种含碳量在95％以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维质量强，强度高，具有耐腐蚀、高模量的特性。

通过采用上述方案，在乙烯基树脂的基体树脂中，再添加一定比例的碳纤维，碳纤维与玻璃纤维和玄武岩纤维共混后再与基体树脂交联结合，可以进一步增强玻璃钢材料的耐冲击性。