[发明专利]一种纤维原位增强聚双环戊二烯复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种纤维原位增强聚双环戊二烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：

a)将玄武岩纤维酸化后，采用多巴胺单体和硅烷偶联剂进行表面改性，得到表面修饰有碳碳双键的玄武岩纤维；所述硅烷偶联剂为含氨基的硅烷偶联剂与含碳碳双键的硅烷偶联剂，或含巯基的硅烷偶联剂与含碳碳双键的硅烷偶联剂，或含氨基的硅烷偶联剂、含巯基的硅烷偶联剂与含碳碳双键的硅烷偶联剂；

b)将步骤a)得到的表面修饰有碳碳双键的玄武岩纤维与聚双环戊二烯进行原位复合增强，得到纤维原位增强聚双环戊二烯复合材料；

所述纤维原位增强聚双环戊二烯复合材料中，表面修饰有碳碳双键的玄武岩纤维的质量百分比为20wt％～80wt％。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中所述玄武岩纤维包括玄武岩连续纤维、玄武岩纤维带和玄武岩纤维布中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中所述酸化的过程具体为：

将玄武岩纤维浸没到浓硝酸中，在55℃～65℃下处理2h～12h，然后用水洗至中性并干燥，得到酸化的玄武岩纤维。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中所述表面改性的过程具体为：

将酸化的玄武岩纤维与多巴胺单体在第一碱性溶液中进行第一反应，然后用水洗涤后干燥，得到表面修饰聚多巴胺的玄武岩纤维；再将上述表面修饰聚多巴胺的玄武岩纤维与硅烷偶联剂在第二碱性溶液中进行第二反应，然后用水和乙醇洗涤后干燥，得到表面修饰有碳碳双键的玄武岩纤维；

或，

将酸化的玄武岩纤维与多巴胺单体、硅烷偶联剂在第三碱性溶液中进行第三反应，然后用水和乙醇洗涤后干燥，得到表面修饰有碳碳双键的玄武岩纤维。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述第一碱性溶液为三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲水溶液；所述第一碱性溶液的pH值为8～9；

所述多巴胺单体在第一碱性溶液中的质量浓度为1g/L～3g/L；

所述第一反应的温度为20℃～30℃，时间为22h～26h。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述第二碱性溶液为三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲水溶液；所述第二碱性溶液的pH值为8～9；

所述硅烷偶联剂在第二碱性溶液中的质量浓度为10g/L～60g/L；

所述第二反应的温度为50℃～70℃，时间为6h～18h。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述第三碱性溶液为三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓冲水溶液；所述第三碱性溶液的pH值为9.5～10.5；

所述多巴胺单体在第三碱性溶液中的质量浓度为0.5g/L～1.5g/L；

所述硅烷偶联剂在第三碱性溶液中的质量浓度为40g/L～60g/L；

所述第三反应的温度为40℃～60℃，时间为6h～18h。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤b)中所述原位复合增强的过程具体为：

将表面修饰有碳碳双键的玄武岩纤维预先铺设在成型模具内，在惰性气体保护下，向模具中注入钌系催化剂和双环戊二烯单体，物料在40℃～80℃下反应2min～30min后成型，得到纤维原位增强聚双环戊二烯复合材料。

9.一种纤维原位增强聚双环戊二烯复合材料，其特征在于，采用权利要求1～8任一项所述的制备方法制备而成。