一種質(zhì)輕強(qiáng)度高的聚酯玻璃鋼材料及其制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及玻璃鋼技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種質(zhì)輕強(qiáng)度高的聚酯玻璃鋼材料及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]玩具是兒童的天使，玩具以其鮮艷的顏色，優(yōu)美、奇異的造型，靈巧的活動，悅耳的聲響等吸引著孩子的好奇心和注意力。玩具的種類多樣，玩法多變，包括毛絨玩具、塑膠玩具、紙質(zhì)玩具、電子玩具、木制玩具、金屬玩具、皮制玩具、益智玩具、早教玩具、玻璃鋼玩具、兒童汽車及其他雜項玩具，其中又以毛絨玩具和兒童汽車最為暢銷。兒童汽車材料常使用金屬材料和塑料，金屬材料不僅價格高、質(zhì)重還易生銹，塑料性脆易摔爛，易老化。現(xiàn)如今多采用玻璃鋼材料替代金屬材料和塑料。玻璃鋼即纖維強(qiáng)化塑料，一般指用玻璃纖維增強(qiáng)不飽和聚酯、環(huán)氧樹脂與酚醛樹脂基體。應(yīng)用于汽車玩具使用的常以不飽和聚酯為基體，具有質(zhì)輕而硬，不導(dǎo)電，性能穩(wěn)定，機(jī)械強(qiáng)度高，耐腐蝕等特點。近年來我國玻璃鋼材料研發(fā)雖取得很大進(jìn)展，但同國外先進(jìn)水平相比，還有很大差距，主要表現(xiàn)為產(chǎn)品質(zhì)量差、品種少、成本高，且玻璃纖維與樹脂基體的結(jié)合力弱等，因此是很有發(fā)展?jié)摿Φ某柈a(chǎn)業(yè)。
[0003]專利CN104231584A采用聚醋酸乙烯酯及相對應(yīng)的嵌段共聚物為低收縮添加劑降低了制品在固化過程中的收縮，提高了產(chǎn)品表面的平整度，利用先進(jìn)的中溫固化連續(xù)成型玻璃鋼板材技術(shù)提高了產(chǎn)品的固化度，增強(qiáng)了彎曲強(qiáng)度，提高柔韌性，最后用新無鹵阻燃劑代替?zhèn)鹘y(tǒng)有鹵阻燃劑，是阻燃效果達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最高級別。但是，此文將樹脂基體與玻璃纖維直接復(fù)合，兩者的相容性差，有必要對現(xiàn)有的玻璃纖維加以改性后再添加到基體樹脂中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種質(zhì)輕強(qiáng)度高的聚酯玻璃鋼材料及其制作方法。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種質(zhì)輕強(qiáng)度高的聚酯玻璃鋼材料，由下列重量份的原料制成:不飽和聚酯107-117、玻璃纖維20-21、碳納米管0.4-0.6、納米鋁粉0.02-0.04、電石渣10_12、十二烷基硫酸鈉
2.3-2.6,氮化硼0.3-0.5、氧化鉀0.1-0.3、高乙烯基硅油3_5、異氰酸丙基三乙氧基硅烷8.7-9.5,鈦酸四正丙酯5-7、過氧化甲乙酮2.4-2.8、I %乙醇水溶液適量。
[0006]所述的一種質(zhì)輕強(qiáng)度高的聚酯玻璃鋼材料的制作方法，包括以下步驟:
(I)將玻璃纖維放置于超低溫處理設(shè)備中于零下100°C至零下200°C超低溫處理10-15小時，取出自然回溫，放入馬弗爐中于495-575°C溫度下，熱處理1-2小時，自然回溫制得預(yù)處理玻璃纖維；
(2 )將高乙烯基硅油、異氰酸丙基三乙氧基硅烷攪拌混勻后以1:50的體積比超聲分散于1%乙醇水溶液中，升溫至80-90°C，加入碳納米管、十二烷基硫酸鈉保持溫度攪拌30-40分鐘，加入步驟(I)物料制得的預(yù)處理玻璃纖維、電石渣浸泡2-4小時后，減壓抽濾，將濾渣烘干研磨制得改性玻璃纖維；
(3)將不飽和聚酯投入到高混機(jī)，加入納米鋁粉、鈦酸四正丙酯混合20-30分鐘，再與上述改性玻璃纖維及其他剩余成分復(fù)合，最后在模具中75-80°C固化10-15分鐘，常溫脫模，出料。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點是:本發(fā)明通過物理方法將玻璃纖維進(jìn)行超低溫預(yù)處理后，提高了其抗彎性能、拉伸性能、層間剪切性能，經(jīng)高溫處理使玻璃纖維表面原有膠料氧化分解，進(jìn)而除去玻璃纖維儲存吸附的水，再通過化學(xué)方法對其表面進(jìn)行接枝改性多孔性碳納米管材料，具有空穴結(jié)構(gòu)，待玻璃纖維與基體進(jìn)行復(fù)合時，一些高聚物的鏈段進(jìn)入到空穴中，起到類似錨固作用，由此增加了玻璃纖維與聚合物界面之間的結(jié)合力，提高了產(chǎn)品的耐沖擊性能，制得的玻璃鋼材料具有良好的抗彎強(qiáng)度、導(dǎo)熱性能、加工精度及質(zhì)輕強(qiáng)度高等優(yōu)點。
【具體實施方式】
[0008]—種質(zhì)輕強(qiáng)度高的聚酯玻璃鋼材料，由下列重量份的原料制成:不飽和聚酯107、玻璃纖維20、碳納米管0.4、納米鋁粉0.02、電石渣10、十二烷基硫酸鈉2.3、氮化硼0.3、氧化鉀0.1、高乙烯基硅油3、異氰酸丙基三乙氧基硅烷8.7、鈦酸四正丙酯5、過氧化甲乙酮2.4、I %乙醇水溶液適量。
[0009]所述的一種質(zhì)輕強(qiáng)度高的聚酯玻璃鋼材料的制作方法，包括以下步驟:
(I)將玻璃纖維放置于超低溫處理設(shè)備中于零下100°C至零下200°C超低溫處理10-15小時，取出自然回溫，放入馬弗爐中于495-575°C溫度下，熱處理1-2小時，自然回溫制得預(yù)處理玻璃纖維；
(2 )將高乙烯基硅油、異氰酸丙基三乙氧基硅烷攪拌混勻后以1:50的體積比超聲分散于1%乙醇水溶液中，升溫至80-90°C，加入碳納米管、十二烷基硫酸鈉保持溫度攪拌30-40分鐘，加入步驟(I)物料制得的預(yù)處理玻璃纖維、電石渣浸泡2-4小時后，減壓抽濾，將濾渣烘干研磨制得改性玻璃纖維；
(3)將不飽和聚酯投入到高混機(jī)，加入納米鋁粉、鈦酸四正丙酯混合20-30分鐘，再與上述改性玻璃纖維及其他剩余成分復(fù)合，最后在模具中75-80°C固化10-15分鐘，常溫脫模，出料。
[0010]使用本發(fā)明生產(chǎn)的聚酯玻璃鋼材料的技術(shù)參數(shù)指標(biāo)如下:
(1)馬丁耐熱溫度:207.2°C;
(2)拉伸強(qiáng)度(MPa):107.1;
(3)抗壓強(qiáng)度(MPa):93.1。
【主權(quán)項】
1.一種質(zhì)輕強(qiáng)度高的聚酯玻璃鋼材料，其特征在于，由下列重量份的原料制成:不飽和聚酯107-117、玻璃纖維20-21、碳納米管0.4-0.6、納米鋁粉0.02-0.04、電石渣10-12、十二烷基硫酸鈉2.3-2.6、氮化硼0.3-0.5、氧化鉀0.1 -0.3、高乙烯基硅油3_5、異氰酸丙基三乙氧基硅烷8.7-9.5、鈦酸四正丙酯5-7、過氧化甲乙酮2.4-2.8、1%乙醇水溶液適量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種質(zhì)輕強(qiáng)度高的聚酯玻璃鋼材料的制作方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將玻璃纖維放置于超低溫處理設(shè)備中于零下100°C至零下200°C超低溫處理10-15小時，取出自然回溫，放入馬弗爐中于495-575°C溫度下，熱處理1-2小時，自然回溫制得預(yù)處理玻璃纖維； (2)將高乙烯基硅油、異氰酸丙基三乙氧基硅烷攪拌混勻后以1:50的體積比超聲分散于1%乙醇水溶液中，升溫至80-90°C，加入碳納米管、十二烷基硫酸鈉保持溫度攪拌30-40分鐘，加入步驟(I)物料制得的預(yù)處理玻璃纖維、電石渣浸泡2-4小時后，減壓抽濾，將濾渣烘干研磨制得改性玻璃纖維； (3)將不飽和聚酯投入到高混機(jī)，加入納米鋁粉、鈦酸四正丙酯混合20-30分鐘，再與上述改性玻璃纖維及其他剩余成分復(fù)合，最后在模具中75-80°C固化10-15分鐘，常溫脫模，出料。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種質(zhì)輕強(qiáng)度高的聚酯玻璃鋼材料，通過物理方法將玻璃纖維進(jìn)行超低溫預(yù)處理后，提高了其抗彎性能、拉伸性能、層間剪切性能，經(jīng)高溫處理使玻璃纖維表面原有膠料氧化分解，進(jìn)而除去玻璃纖維儲存吸附的水，再通過化學(xué)方法對其表面進(jìn)行接枝改性多孔性碳納米管材料，具有空穴結(jié)構(gòu)，待玻璃纖維與基體進(jìn)行復(fù)合時，一些高聚物的鏈段進(jìn)入到空穴中，起到類似錨固作用，由此增加了玻璃纖維與聚合物界面之間的結(jié)合力，提高了產(chǎn)品的耐沖擊性能，制得的玻璃鋼材料具有良好的抗彎強(qiáng)度、導(dǎo)熱性能、加工精度及質(zhì)輕強(qiáng)度高等優(yōu)點。
【IPC分類】C08K9/06, C08L83/04, C08L67/06, C08K3/08, C08K7/24, C08K13/06, C08K5/14, C08K5/10, C08K7/14, C08K9/04, C08K3/38, C08K9/00
【公開號】CN105504731
【申請?zhí)枴緾N201510949085
【發(fā)明人】湯廣順
【申請人】蕪湖市艾德森自動化設(shè)備有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年12月18日