[发明专利]一种高强度玻璃纤维复合材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种高强度玻璃纤维复合材料及其制备方法，所述复合材料由以下重量份的原料组成：70~90份聚酰胺66、15~25份氰乙基三乙氧基硅烷改性玻璃纤维、10~15份八钛酸钾晶须、4~6份三[2.4‑二叔丁基苯基]亚磷酸酯、4~8份N,N'‑双‑(3‑(3,5‑二叔丁基‑4‑羟基苯基)丙酰基)己二胺、6~10份亚乙基双硬脂酸酰胺、4~6份马来酸接枝聚苯乙烯、2~4份马来酸接枝丙烯腈‑丁二烯‑聚苯乙烯共聚物。本发明复合材料的缺口冲击强度、拉伸强度和弯曲模量等力学性能均得到较大程度的改善；除此以外，本发明通过添加钛酸钾晶须，在维持原有复合材料良好力学性能的同时，进一步地降低其噪音值，从而使复合材料整体达到低噪音、高强度及耐磨的效果。

技术领域

本发明涉及材料技术领域，尤其涉及一种高强度玻璃纤维复合材料及其制备方法。

背景技术

玻璃纤维，是一种性能优异的无机非金属材料，种类繁多，优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好、机械强度高，但缺点是性脆，耐磨性较差。它是以叶腊石、石英砂、石灰石、白云石、硼钙石、硼镁石六种矿石为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的，其单丝的直径为几个微米到二十几个微米，相当于一根头发丝的1/20-1/5，每束纤维原丝都由数百根甚至上千根单丝组成。玻璃纤维通常用作复合材料中的增强材料，电绝缘材料和绝热保温材料，电路基板等国民经济各个领域。

但当使用玻璃纤维复合材料时，由于树脂基体本身与玻璃纤维并未发生化学键合，使得树脂和纤维界面结合强度不足，同时玻璃纤维和基体的热膨胀系数及弹性模量不同，在复合过程中会出现界面热应力和界面应力效应等界面特征。在应力的作用下，界面层成为复合材料中的薄弱环节，易首先发生破坏，最终导致复合材料的损坏，直接影响复合材料的力学性能及其它性能。

玻璃纤维与基体树脂间的界面研究一直是行业热点之一。目前业内普遍采用硅烷偶联剂对玻璃纤维表面进行处理，通过硅烷偶联剂与玻璃纤维表面进行化学键合，提高界面结合强度。然而，硅烷偶联剂在使用过程中易自缩聚成硅氧烷低聚物，一般起到真实偶联作用的偶联剂只占偶联剂总量的10～20％，且这一小部分偶联剂与玻璃纤维表面的有效化学键合还极易水解，材料的实际利用率很低。

基于上述情况，本发明提出了一种高强度玻璃纤维复合材料及其制备方法，可有效解决以上问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高强度玻璃纤维复合材料及其制备方法。

为实现上述目的，本发明提供了一种高强度玻璃纤维复合材料，所述复合材料由以下重量份的原料组成：70~90份聚酰胺66、15~25份氰乙基三乙氧基硅烷改性玻璃纤维、10~15份八钛酸钾晶须、4~6份三[2 .4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、4~8份N ,N '-双-(3-(3 ,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺、6~10份亚乙基双硬脂酸酰胺、4~6份马来酸接枝聚苯乙烯、2~4份马来酸接枝丙烯腈-丁二烯-聚苯乙烯共聚物。

优选地，所述硅烷偶联剂改性玻璃纤维包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-( 2，3-环氧丙氧) 丙基三甲氧基硅烷、γ-脲丙基三乙氧基硅烷、β- ( 3，4 环氧环已基) 乙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、氰乙基三乙氧基硅烷其中一种改性得到的玻璃纤维。

优选地，所述钛酸钾晶须为四钛酸钾晶须、六钛酸钾晶须、八钛酸钾晶须的其中一种。

优选地，所述抗氧化剂包括抗氧剂为三[2 .4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯、四[β-(3 ,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、1，3，5-三甲基-2，4，6-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯、N ,N '-双-(3-(3 ,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺中的至少一种或两种以上的组合。

优选地，所述抗氧化剂为三[2 .4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯与N ,N '-双-(3-(3 ,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺的组合。