本發(fā)明涉及一種復(fù)合材料的制備方法,具體涉及一種多巴胺改性玻璃纖維-環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的制備方法。
背景技術(shù):
玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料是以聚合物為基體,以玻纖為增強(qiáng)材料而制成的復(fù)合材料,綜合了聚合物和玻纖的性能。玻纖增強(qiáng)的復(fù)合材料按纖維的長度分類,可分為長纖維復(fù)合材料和短纖維復(fù)合材料。玻璃纖維按化學(xué)組分可分為無堿鋁硼硅酸鹽(簡稱無堿纖維)和有堿無硼硅酸鹽(簡稱中堿纖維)。玻璃纖維可用于增強(qiáng)abs、pp、pet、pa等熱塑性塑料,也可廣泛用于增強(qiáng)環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂等熱固性塑料。
環(huán)氧樹脂作為最重要的熱固性樹脂之一,因具有固化方便、易于成型加工、粘結(jié)性能強(qiáng)、機(jī)械力學(xué)性能好、電性能及化學(xué)穩(wěn)定性、尺寸穩(wěn)定性出色且價格低廉等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于膠粘劑、涂料、機(jī)械和電子材料、塑料模具、復(fù)合材料以及結(jié)構(gòu)材料等領(lǐng)域。但環(huán)氧樹脂固化體系較大的交聯(lián)密度會導(dǎo)致體系韌性變差(抗沖擊性能差),即脆性大,在很大程度上限制了它們在某些先進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用,特別是要求高沖擊斷裂強(qiáng)度和韌性的材料應(yīng)用領(lǐng)域。
傳統(tǒng)的增強(qiáng)環(huán)氧樹脂性能的方法,不可避免地對環(huán)氧樹脂其他力學(xué)性能和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度產(chǎn)生影響。玻璃纖維用作環(huán)氧樹脂增強(qiáng)劑,由于纖維拔出會使裂紋尖端應(yīng)力松弛,從而減緩裂紋的擴(kuò)展,吸收沖擊功,起到增韌和增強(qiáng)的目的。另外,纖維分散在樹脂基體中,阻止樹脂基體片段移動,可以提高樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。但玻璃纖維表面光滑,與樹脂基體的粘附力較弱,存在界面結(jié)合情況差,材料表面容易浮纖、材料成型性能差等缺點(diǎn),不利于樹脂的增韌增強(qiáng),限制了玻纖增強(qiáng)環(huán)氧樹脂在某些領(lǐng)域的應(yīng)用。
傳統(tǒng)的玻璃纖維表面改性處理有較多研究及報道,采用的改性方法主要分為物理方法及化學(xué)方法,包括浸潤、涂覆、偶聯(lián)劑連接、等離子體處理等等。但大部分方法存在著界面結(jié)合不牢固、工藝復(fù)雜、成本較高等問題。
多巴胺隸屬兒茶酚胺族及苯乙胺族,是大腦中的重要神經(jīng)遞質(zhì),參與哺乳動物的諸多活動,尤其在學(xué)習(xí)記憶、運(yùn)動調(diào)節(jié)及藥物成癮過程中起關(guān)鍵作用。如多巴胺在人體內(nèi)的分泌可直接影響人的情緒,可傳遞開心、喜悅、興奮等信息,對治療抑郁癥、帕金森癥及阿爾茨海默氏癥均有著積極效果。雖然在生物領(lǐng)域中多巴胺的應(yīng)用研究較為廣泛,但在玻璃纖維及符合材料領(lǐng)域中的研究涉及鮮有報道。多巴胺合成方法簡單、條件溫和,其中的功能基團(tuán)可以實(shí)現(xiàn)與環(huán)氧樹脂的有效結(jié)合,是提升玻璃纖維自身性能、改善玻璃纖維與環(huán)氧樹脂復(fù)合材料界面連接的良好材料。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的一個目的是解決至少上述問題和/或缺陷,并提供至少后面將說明的優(yōu)點(diǎn)。
為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn),提供了一種多巴胺改性玻璃纖維-環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的制備方法,包括以下步驟:
步驟一、配置多巴胺鹽酸溶液,調(diào)節(jié)ph到8~10,然后將玻璃纖維加入多巴胺鹽酸溶液中浸泡,避光振蕩12~48小時,然后將玻璃纖維清洗,30~40℃烘干;得到多巴胺改性的玻璃纖維;
步驟二、將多巴胺改性的玻璃纖維與環(huán)氧樹脂共混,得到復(fù)合材料。
優(yōu)選的是,所述多巴胺鹽酸溶液的濃度為3~10mg/ml;所述玻璃纖維與多巴胺鹽酸溶液玻璃纖維質(zhì)量體積比為1:5~10。
優(yōu)選的是,所述環(huán)氧樹脂為雙酚a型環(huán)氧樹脂、雙酚f型環(huán)氧樹脂、雙酚s型環(huán)氧樹脂、氫化雙酚a型環(huán)氧樹脂、羥甲基雙酚a型環(huán)氧樹脂中的任意一種。
優(yōu)選的是,所述步驟二中,按重量份,將50~100份環(huán)氧樹脂和10~30份多巴胺改性的玻璃纖維加入混合機(jī)中,在50~60℃下以每分鐘1000~1200轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速混合30分鐘,混合好的物料采用擠出機(jī)熔融擠出造粒,加熱溫度為200~235℃,機(jī)頭擠出溫度為210~220℃。
優(yōu)選的是,所述擠出機(jī)采用超聲擠出一體化裝置,擠出造粒采用在超聲波功率800~1000w,頻率為30~50khz作用下進(jìn)行;所述超聲擠出一體化裝置的螺桿轉(zhuǎn)速為80~150r/min;所述超聲擠出一體化裝置的溫度設(shè)置分別是:一區(qū)溫度120-150℃,二區(qū)溫度170-230℃,三區(qū)溫度180-240℃,四區(qū)溫度200-250℃,機(jī)頭溫度為220-260℃,混合料在擠出機(jī)中停留時間4~10min,壓力為5~10mpa。
優(yōu)選的是,所述共混還包括以下重量份的成分:3~5份增韌劑、1~3份相容劑、3~5份促進(jìn)劑、1~3份抗老化劑、1~2份抗氧劑、0.5~1.5份潤滑劑、1~3份三烯丙基異氰脲酸酯。
優(yōu)選的是,所述增韌劑的制備方法為:按重量份,將25~30份丁二烯、100~150份二甲苯、0.5~1份過氧化二異丙苯、1~5份乙烯基對苯二甲酸加入超臨界反應(yīng)裝置中,在體系密封后通入二氧化碳至30~35mpa,100~130℃下攪拌反應(yīng)1~3小時,然后卸去二氧化碳壓力,加入3~5份丙烯酸丁酯和3~5份羥丙基甲基纖維素,再次注入二氧化碳至壓力為35~50mpa,100~130℃下攪拌1~3小時,卸壓,乙醇沉淀、洗滌后抽濾,得到增韌劑。
優(yōu)選的是,所述相容劑為聚丙烯接枝衣康酸酐;所述促進(jìn)劑為二正丁基二硫代氨基甲酸鋅;所述抗老化劑為重量比為1:1的辛癸酸二亞甲基錫和四苯基錫;所述抗氧劑為重量比為1:1的硫代二丙酸二月桂酯和乙撐雙硬脂酰胺;所述潤滑劑為酞酸丁酯。
優(yōu)選的是,所述步驟一的過程替換為:配置多巴胺鹽酸溶液,調(diào)節(jié)ph到8~10,然后將玻璃纖維加入多巴胺鹽酸溶液中,并向其中通入氮?dú)馐谷芤褐械獨(dú)怙柡?,密封,然后置?.5mev、40ma的電子加速器中進(jìn)行輻照攪拌處理,輻照劑量率為100~200kgy/h,輻照劑量為500~1500kgy,攪拌速度為100~200r/min,然后將玻璃纖維清洗,30~40℃烘干;得到多巴胺改性的玻璃纖維。
優(yōu)選的是,所述步驟一中,對玻璃纖維進(jìn)行預(yù)處理:按重量份,將3~9份魔芋葡甘聚糖加入90~150份超純水中,攪拌得到膠黏狀濁液;將50~80份膠黏狀濁液置于恒溫槽中,并加入10~20份玻璃纖維、3~5份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的聚乙烯吡咯烷酮溶液和1~3份戊二醛,選用探頭式脈沖超聲波儀器對玻璃纖維進(jìn)行預(yù)處理,所述探頭式脈沖超聲波儀器的探頭插入膠黏狀濁液下5~10cm,膠黏狀濁液液面高度保持15~20cm,脈沖時間為15~20s,占空比為60%~85%,恒溫槽中控制溫度為50~60℃,聲強(qiáng)為300~600w/cm2,超聲頻率40~55khz,處理時間為90~150分鐘;所述探頭的直徑為20mm。
本發(fā)明至少包括以下有益效果:本發(fā)明采用多巴胺進(jìn)行玻璃纖維的表面修飾改性,多巴胺聚合條件簡單,環(huán)境溫和,所得改性玻璃纖維表面的多巴胺形貌分布均勻,厚度可控。本發(fā)明中多巴胺自聚合反應(yīng)流程簡單,操作便捷,重復(fù)性好,成本低,可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模玻璃纖維的修飾改性及應(yīng)用。本發(fā)明基于多巴胺修飾改性玻璃纖維,通過多巴胺的功能基團(tuán)與環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的有效結(jié)合,制備高性能多巴胺修飾玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料。
本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn),部分還將通過對本發(fā)明的研究和實(shí)踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。
附圖說明:
圖1為本發(fā)明實(shí)施例1中純玻璃纖維和采用多巴胺改性后的玻璃纖維的不同放大倍數(shù)下的掃描電鏡圖;其中,(a)純玻璃纖維,(b)多巴胺改性玻璃纖維;(c)純玻璃纖維,(d)多巴胺改性玻璃纖維。
具體實(shí)施方式:
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明,以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實(shí)施。
應(yīng)當(dāng)理解,本文所使用的諸如“具有”、“包含”以及“包括”術(shù)語并不配出一個或多個其它元件或其組合的存在或添加。
實(shí)施例1:
一種多巴胺改性玻璃纖維-環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的制備方法,包括以下步驟:
步驟一、配置濃度為3mg/ml的多巴胺鹽酸溶液,調(diào)節(jié)ph到8,然后將玻璃纖維加入多巴胺鹽酸溶液中浸泡,避光振蕩12小時,然后將玻璃纖維清洗,30℃烘干;得到多巴胺改性的玻璃纖維;所述玻璃纖維與多巴胺鹽酸溶液玻璃纖維質(zhì)量體積比為1:5;
步驟二、按重量份,將50份雙酚a型環(huán)氧樹脂和10份多巴胺改性的玻璃纖維加入混合機(jī)中,在50℃下以每分鐘1000轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速混合30分鐘,混合好的物料采用擠出機(jī)熔融擠出造粒,加熱溫度為200℃,機(jī)頭擠出溫度為210℃,得到復(fù)合材料。
實(shí)施例2:
一種多巴胺改性玻璃纖維-環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的制備方法,包括以下步驟:
步驟一、配置濃度為10mg/ml的多巴胺鹽酸溶液,調(diào)節(jié)ph到10,然后將玻璃纖維加入多巴胺鹽酸溶液中浸泡,避光振蕩48小時,然后將玻璃纖維清洗,40℃烘干;得到多巴胺改性的玻璃纖維;所述玻璃纖維與多巴胺鹽酸溶液玻璃纖維質(zhì)量體積比為1:10;
步驟二、按重量份,將100份雙酚a型環(huán)氧樹脂和30份多巴胺改性的玻璃纖維加入混合機(jī)中,在60℃下以每分鐘1200轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速混合30分鐘,混合好的物料采用擠出機(jī)熔融擠出造粒,加熱溫度為235℃,機(jī)頭擠出溫度為220℃,得到復(fù)合材料。
實(shí)施例3:
一種多巴胺改性玻璃纖維-環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的制備方法,包括以下步驟:
步驟一、配置濃度為8mg/ml的多巴胺鹽酸溶液,調(diào)節(jié)ph到9,然后將玻璃纖維加入多巴胺鹽酸溶液中浸泡,避光振蕩24小時,然后將玻璃纖維清洗,35℃烘干;得到多巴胺改性的玻璃纖維;所述玻璃纖維與多巴胺鹽酸溶液玻璃纖維質(zhì)量體積比為1:8;
步驟二、按重量份,將80份雙酚a型環(huán)氧樹脂和20份多巴胺改性的玻璃纖維加入混合機(jī)中,在55℃下以每分鐘1100轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速混合30分鐘,混合好的物料采用擠出機(jī)熔融擠出造粒,加熱溫度為220℃,機(jī)頭擠出溫度為215℃,得到復(fù)合材料。
實(shí)施例4:
所述步驟二中,擠出機(jī)采用超聲擠出一體化裝置,擠出造粒采用在超聲波功率800w,頻率為30khz作用下進(jìn)行;所述超聲擠出一體化裝置的螺桿轉(zhuǎn)速為80r/min;所述超聲擠出一體化裝置的溫度設(shè)置分別是:一區(qū)溫度120℃,二區(qū)溫度170℃,三區(qū)溫度180℃,四區(qū)溫度200℃,機(jī)頭溫度為220℃,混合料在擠出機(jī)中停留時間4min,壓力為5mpa;
其余過程和工藝參數(shù)與實(shí)施例3中的完全相同。
實(shí)施例5:
所述步驟二中,擠出機(jī)采用超聲擠出一體化裝置,擠出造粒采用在超聲波功率1000w,頻率為50khz作用下進(jìn)行;所述超聲擠出一體化裝置的螺桿轉(zhuǎn)速為150r/min;所述超聲擠出一體化裝置的溫度設(shè)置分別是:一區(qū)溫度150℃,二區(qū)溫度230℃,三區(qū)溫度240℃,四區(qū)溫度250℃,機(jī)頭溫度為260℃,混合料在擠出機(jī)中停留時間10min,壓力為10mpa;
其余過程和工藝參數(shù)與實(shí)施例3中的完全相同。
實(shí)施例6:
所述步驟二中,擠出機(jī)采用超聲擠出一體化裝置,擠出造粒采用在超聲波功率900w,頻率為40khz作用下進(jìn)行;所述超聲擠出一體化裝置的螺桿轉(zhuǎn)速為100r/min;所述超聲擠出一體化裝置的溫度設(shè)置分別是:一區(qū)溫度140℃,二區(qū)溫度200℃,三區(qū)溫度220℃,四區(qū)溫度240℃,機(jī)頭溫度為250℃,混合料在擠出機(jī)中停留時間8min,壓力為8mpa;
其余過程和工藝參數(shù)與實(shí)施例3中的完全相同。
實(shí)施例7:
所述共混還包括以下重量份的成分:4份增韌劑、2份相容劑、4份促進(jìn)劑、3份抗老化劑、2份抗氧劑、1份潤滑劑、2份三烯丙基異氰脲酸酯;
所述增韌劑的制備方法為:按重量份,將25份丁二烯、120份二甲苯、1份過氧化二異丙苯、3份乙烯基對苯二甲酸加入超臨界反應(yīng)裝置中,在體系密封后通入二氧化碳至30mpa,120℃下攪拌反應(yīng)2小時,然后卸去二氧化碳壓力,加入4份丙烯酸丁酯和5份羥丙基甲基纖維素,再次注入二氧化碳至壓力為50mpa,120℃下攪拌2小時,卸壓,乙醇沉淀、洗滌后抽濾,得到增韌劑;
所述相容劑為聚丙烯接枝衣康酸酐;所述促進(jìn)劑為二正丁基二硫代氨基甲酸鋅;所述抗老化劑為重量比為1:1的辛癸酸二亞甲基錫和四苯基錫;所述抗氧劑為重量比為1:1的硫代二丙酸二月桂酯和乙撐雙硬脂酰胺;所述潤滑劑為酞酸丁酯;
其余過程和工藝參數(shù)與實(shí)施例3中的完全相同。
實(shí)施例8:
所述共混還包括以下重量份的成分:4份增韌劑、2份相容劑、4份促進(jìn)劑、3份抗老化劑、2份抗氧劑、1份潤滑劑、2份三烯丙基異氰脲酸酯;
所述增韌劑的制備方法為:按重量份,將25份丁二烯、120份二甲苯、1份過氧化二異丙苯、3份乙烯基對苯二甲酸加入超臨界反應(yīng)裝置中,在體系密封后通入二氧化碳至30mpa,120℃下攪拌反應(yīng)2小時,然后卸去二氧化碳壓力,加入4份丙烯酸丁酯和5份羥丙基甲基纖維素,再次注入二氧化碳至壓力為50mpa,120℃下攪拌2小時,卸壓,乙醇沉淀、洗滌后抽濾,得到增韌劑;
所述相容劑為聚丙烯接枝衣康酸酐;所述促進(jìn)劑為二正丁基二硫代氨基甲酸鋅;所述抗老化劑為重量比為1:1的辛癸酸二亞甲基錫和四苯基錫;所述抗氧劑為重量比為1:1的硫代二丙酸二月桂酯和乙撐雙硬脂酰胺;所述潤滑劑為酞酸丁酯;
其余過程和工藝參數(shù)與實(shí)施例6中的完全相同。
實(shí)施例9:
所述步驟一的過程替換為:配置8mg/ml的多巴胺鹽酸溶液,調(diào)節(jié)ph到9,然后將玻璃纖維加入多巴胺鹽酸溶液中,并向其中通入氮?dú)馐谷芤褐械獨(dú)怙柡?,密封,然后置?.5mev、40ma的電子加速器中進(jìn)行輻照攪拌處理,輻照劑量率為125kgy/h,輻照劑量為800kgy,攪拌速度為100r/min,然后將玻璃纖維清洗,35℃烘干;得到多巴胺改性的玻璃纖維;所述玻璃纖維與多巴胺鹽酸溶液玻璃纖維質(zhì)量體積比為1:8;
其余過程和工藝參數(shù)與實(shí)施例3中的完全相同。
實(shí)施例10:
所述步驟一的過程替換為:配置8mg/ml的多巴胺鹽酸溶液,調(diào)節(jié)ph到9,然后將玻璃纖維加入多巴胺鹽酸溶液中,并向其中通入氮?dú)馐谷芤褐械獨(dú)怙柡?,密封,然后置?.5mev、40ma的電子加速器中進(jìn)行輻照攪拌處理,輻照劑量率為125kgy/h,輻照劑量為800kgy,攪拌速度為100r/min,然后將玻璃纖維清洗,35℃烘干;得到多巴胺改性的玻璃纖維;所述玻璃纖維與多巴胺鹽酸溶液玻璃纖維質(zhì)量體積比為1:8;
其余過程和工藝參數(shù)與實(shí)施例6中的完全相同。
實(shí)施例11:
所述步驟一的過程替換為:配置8mg/ml的多巴胺鹽酸溶液,調(diào)節(jié)ph到9,然后將玻璃纖維加入多巴胺鹽酸溶液中,并向其中通入氮?dú)馐谷芤褐械獨(dú)怙柡?,密封,然后置?.5mev、40ma的電子加速器中進(jìn)行輻照攪拌處理,輻照劑量率為125kgy/h,輻照劑量為800kgy,攪拌速度為100r/min,然后將玻璃纖維清洗,35℃烘干;得到多巴胺改性的玻璃纖維;所述玻璃纖維與多巴胺鹽酸溶液玻璃纖維質(zhì)量體積比為1:8;
其余過程和工藝參數(shù)與實(shí)施例7中的完全相同。
實(shí)施例12:
所述步驟一的過程替換為:配置8mg/ml的多巴胺鹽酸溶液,調(diào)節(jié)ph到9,然后將玻璃纖維加入多巴胺鹽酸溶液中,并向其中通入氮?dú)馐谷芤褐械獨(dú)怙柡?,密封,然后置?.5mev、40ma的電子加速器中進(jìn)行輻照攪拌處理,輻照劑量率為125kgy/h,輻照劑量為800kgy,攪拌速度為100r/min,然后將玻璃纖維清洗,35℃烘干;得到多巴胺改性的玻璃纖維;所述玻璃纖維與多巴胺鹽酸溶液玻璃纖維質(zhì)量體積比為1:8;
其余過程和工藝參數(shù)與實(shí)施例8中的完全相同。
實(shí)施例13:
所述步驟一中,對玻璃纖維進(jìn)行預(yù)處理:按重量份,將5份魔芋葡甘聚糖加入100份超純水中,攪拌得到膠黏狀濁液;將60份膠黏狀濁液置于恒溫槽中,并加入15份玻璃纖維、4份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的聚乙烯吡咯烷酮溶液和2份戊二醛,選用探頭式脈沖超聲波儀器對玻璃纖維進(jìn)行預(yù)處理,所述探頭式脈沖超聲波儀器的探頭插入膠黏狀濁液下8cm,膠黏狀濁液液面高度保持16cm,脈沖時間為18s,占空比為75%,恒溫槽中控制溫度為55℃,聲強(qiáng)為500w/cm2,超聲頻率50khz,處理時間為120分鐘;所述探頭的直徑為20mm。
其余過程和工藝參數(shù)與實(shí)施例3中的完全相同。
實(shí)施例14:
采用實(shí)施例13中的方式對玻璃纖維進(jìn)行預(yù)處理;
其余過程和工藝參數(shù)與實(shí)施例6中的完全相同。
實(shí)施例15:
采用實(shí)施例13中的方式對玻璃纖維進(jìn)行預(yù)處理;
其余過程和工藝參數(shù)與實(shí)施例7中的完全相同。
實(shí)施例16:
采用實(shí)施例13中的方式對玻璃纖維進(jìn)行預(yù)處理;
其余過程和工藝參數(shù)與實(shí)施例8中的完全相同。
實(shí)施例17:
采用實(shí)施例13中的方式對玻璃纖維進(jìn)行預(yù)處理;
其余過程和工藝參數(shù)與實(shí)施例9中的完全相同。
實(shí)施例18:
采用實(shí)施例13中的方式對玻璃纖維進(jìn)行預(yù)處理;
其余過程和工藝參數(shù)與實(shí)施例10中的完全相同。
實(shí)施例19:
采用實(shí)施例13中的方式對玻璃纖維進(jìn)行預(yù)處理;
其余過程和工藝參數(shù)與實(shí)施例11中的完全相同。
實(shí)施例20:
采用實(shí)施例13中的方式對玻璃纖維進(jìn)行預(yù)處理;
其余過程和工藝參數(shù)與實(shí)施例12中的完全相同。
對于上述實(shí)施例1~20中制備的復(fù)合材料利用注塑機(jī)注塑用于力學(xué)測試的樣條。
對于得到的注塑樣條根據(jù)國標(biāo)要求進(jìn)行力學(xué)測試。
按照gb/t1040標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行樣條拉伸試驗(yàn)。
按照gb/t9341進(jìn)行彎曲性能測試。
按照gb/t1843進(jìn)行懸臂梁無缺口沖擊強(qiáng)度測試。
所有樣品在測試前,在25℃恒溫條件下恒溫24小時。測試溫度為25℃。
測試結(jié)果如表1所示;
表1
為了說明本發(fā)明的效果,提供對比例如下:
對比例1:
按重量份,將80份雙酚a型環(huán)氧樹脂和20份未改性的玻璃纖維加入混合機(jī)中,在55℃下以每分鐘1100轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速混合30分鐘,混合好的物料采用擠出機(jī)熔融擠出造粒,加熱溫度為220℃,機(jī)頭擠出溫度為215℃,得到復(fù)合材料。該復(fù)合材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為65℃,拉伸強(qiáng)度66mpa,沖擊強(qiáng)度20kj/m2,并且復(fù)合材料存在大量浮纖。
對比例2:
采用未改性的玻璃纖維,其與工藝過程和參數(shù)與實(shí)施例6中的完全相同。得到的復(fù)合材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為66℃,拉伸強(qiáng)度67mpa,沖擊強(qiáng)度2kj/m2,并且復(fù)合材料存在大量浮纖。
對比例3:
采用未改性的玻璃纖維,其與工藝過程和參數(shù)與實(shí)施例7中的完全相同。得到的復(fù)合材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為66℃,拉伸強(qiáng)度69mpa,沖擊強(qiáng)度23kj/m2,并且復(fù)合材料存在大量浮纖。
從表1和對比例中可以看出,通過多巴胺對玻璃纖維進(jìn)行改性,提高了玻璃纖維與環(huán)氧樹脂的界面粘附力,提高了復(fù)合材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,同時,改性玻璃纖維分散在樹脂基體中,能夠阻止基體片段的運(yùn)動;本發(fā)明的改性的玻璃纖維用于雙酚a型環(huán)氧樹脂的增強(qiáng)增韌,可在提高樹脂韌性的同時,改善樹脂拉伸性能。并且通過對玻纖的進(jìn)一步預(yù)處理和采用輻照進(jìn)行處理,提高了玻纖的界面粘附力,進(jìn)一步減少復(fù)合材料表面浮纖的出現(xiàn),改善了玻纖復(fù)合材料容易出現(xiàn)的表面浮纖現(xiàn)象,也增強(qiáng)了復(fù)合材料的韌,此外,本發(fā)明中采用采用超聲擠出一體化裝置,采用超聲的作用使擠出材料的表觀粘度減低,混合更加均勻,提高了擠出材料的外觀質(zhì)量;采用的增韌劑進(jìn)一步提高了復(fù)合材料的韌性,拓展了環(huán)氧樹脂的應(yīng)用領(lǐng)域。
盡管本發(fā)明的實(shí)施方案已公開如上,但其并不僅僅限于說明書和實(shí)施方式中所列運(yùn)用,它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域,對于熟悉本領(lǐng)域的人員而言,可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改,因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下,本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。