[发明专利]一种高强度玻璃纤维复合材料

权利要求书

1.一种高强度玻璃纤维复合材料，其特征在于：所述复合材料各组分原料包括：以重量计，玻璃纤维10份、纺丝纤维10份、添加料5份、正硅酸乙酯20份、乙醇20份；

其中玻璃纤维各组分原料包括：以重量计，二氧化硅60份、三氧化二铝20份、氧化钙10份、氧化镁8份、氧化锌2份、二氧化铈1份；

纺丝纤维各组分原料包括：以重量计，棕榈酸10份、硬脂酸8份、碳纳米管5份、聚对苯二甲酸乙二醇酯10份，二氯甲烷16份、三氟乙酸16份；

添加料各组分原料包括：以重量计，氧化石墨烯5份、还原剂3份、硬脂酸20份、膨胀石墨5份、石蜡18份；还原剂为亚硫酸氢钠；

所述高强度玻璃纤维复合材料的制备方法，包括以下步骤：

S1：准备物料；

S2：玻璃纤维的制备：

取二氧化硅、三氧化二铝、氧化钙、氧化镁、氧化锌和二氧化铈，搅拌混合30min，加热升温至1550℃，保温反应10h，再将玻璃液置于模具中加工成型，成型后退火，退火温度为600℃，保温1h，随炉冷却，冷却后置于拉丝机中拉丝，拉丝温度为1340℃，拉丝转速为500r/min，拉丝时间为30s，得到玻璃纤维；

S3：纺丝纤维的制备：

取棕榈酸和硬脂酸，搅拌混合20min，再在90℃烘箱中保温2h，保温后置于超声水浴中，温度为80℃，超声振动2min，室温下冷却，得到物料A；

取碳纳米管，置于预处理液中，搅拌20min，超声振荡5h，真空抽滤，洗涤至中性，再置于90℃真空干燥箱干燥，得到预处理碳纳米管；其中预处理液为硝酸、硫酸混合液，所述硝酸、硫酸的体积比为1：2；

取聚对苯二甲酸乙二醇酯，二氯甲烷、三氟乙酸混合溶液溶解，搅拌15min，再加入物料A，搅拌20min，再加入预处理碳纳米管，超声3min，继续搅拌25min，得到纺丝液；取纺丝液，置于注射器中，纺丝，得到纺丝纤维；

S4：添加料的制备：

取氧化石墨烯溶液，超声分散10min，再加入还原剂和硬脂酸，混合搅拌10min，再置于90℃烘箱中反应3h，水洗，冷冻干燥，得到改性石墨烯；

取膨胀石墨，酸化，再升温至800℃，加热膨胀25s，得到物料B；取石蜡，加热升温至80℃，搅拌至石蜡熔化，再加入物料B，搅拌1h，再加入改性石墨烯，继续搅拌10min，得到添加料；

S5：二氧化硅溶胶的制备：

取正硅酸乙酯、乙醇和去离子水，加热至45℃，搅拌10min，加入盐酸，调节pH至3，继续搅拌2h，缓慢滴加氨水，调节pH至7，继续搅拌10min，得到二氧化硅溶胶；

S6：取二氧化硅溶胶，加入纺丝纤维和玻璃纤维，搅拌20min，再加入添加料，继续搅拌20min，老化24h，乙醇清洗，再在乙醇中老化24h，正己烷清洗，继续在正己烷中老化8h，80℃下干燥6h，得到复合材料。