本發(fā)明涉及一種復(fù)合材料及其制備方法,更具體地說(shuō),本發(fā)明涉及一種芳綸復(fù)合材料及其制備方法,屬于芳綸技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
目前高性能纖維中具有代表性的有芳綸、超高分子質(zhì)量聚乙烯以及新近開(kāi)發(fā)的PBO纖維等。其中芳綸纖維因有很高的結(jié)晶度和非常有序的分子結(jié)構(gòu),具有許多優(yōu)良的力學(xué)、熱學(xué)、化學(xué)等性能,如較高的比強(qiáng)度和比模量,優(yōu)異的耐疲勞性能和抗蠕變l生能,高的斷裂韌性和能量吸收能力等。而苯并噁嗪樹(shù)脂的優(yōu)點(diǎn)是具有普通酚醛樹(shù)脂的耐熱性、阻燃性,樹(shù)脂在成型固化過(guò)程中沒(méi)有小分子釋放出,制品孔隙率低,接近零收縮,應(yīng)力小,沒(méi)有微裂紋。環(huán)氧樹(shù)脂是一種熱固性樹(shù)脂,因具有優(yōu)異的粘接性、機(jī)械強(qiáng)度及電絕緣性等特性,而廣泛應(yīng)用于膠粘劑、高性能-輕重量纖維增強(qiáng)復(fù)合材料、涂料和復(fù)合材料基體等方面。此外,環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑由于其良好的性能被廣泛用于結(jié)構(gòu)膠粘劑。但其明顯的脆性以及較差的耐氣候性、耐疲勞性、耐熱性、吸濕性和抗沖擊性能使其在高應(yīng)力下承受外加作用力的能力較差,需要對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂進(jìn)行改性。
現(xiàn)有的芳綸復(fù)合材料綜合力學(xué)性能還有待提高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中的芳綸復(fù)合材料綜合力學(xué)性能不高的問(wèn)題,提供了一種芳綸復(fù)合材料,該芳綸復(fù)合材料具有較高的綜合力學(xué)性能。
為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的,其具體的技術(shù)方案如下:
一種芳綸復(fù)合材料,其特征在于:包括芳綸布以及以下按照重量份數(shù)計(jì)的原料:
雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂E-44 30-50份
雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂E-51 20-28份
苯并噁嗪樹(shù)脂 18-26份
固化劑593-2# 10-20份
固化劑524# 8-12份
甲基咪唑 3-12份
活性稀釋劑664# 20-30份
氣相法白炭黑 5-15份
CaCO3 30-36份。
一種芳綸復(fù)合材料的制備方法,其特征在于:包括以下工藝步驟:
A、按配方要求精確稱取除芳綸布以外的所有原料,于研缽中研磨混合,備用;
B、將預(yù)先裁剪好的芳綸布表面用酒精、丙酮擦拭清潔;將研磨混合好的混合物涂布于芳綸布表面,然后覆蓋另一張芳綸布并繼續(xù)涂布樹(shù)脂混合物,直至芳綸布達(dá)到5-8層;
C、將上述涂布好混合物的多層芳綸布放入模具中,用螺栓壓實(shí);將模具放入烘箱中,于90-100℃固化2-3h,再于110-120℃固化2-4h,然后于140-150℃固化2-4h,最后于160-180℃固化4-6h;
D、冷卻、取出模具、固化物脫模、機(jī)械裁剪即得芳綸復(fù)合材料。
本發(fā)明在步驟A中,所述研磨混合的時(shí)間為1-2h。
本發(fā)明在步驟B中,所述覆蓋另一張芳綸布并繼續(xù)涂布樹(shù)脂混合物,直至芳綸布達(dá)到7層。
本發(fā)明帶來(lái)的有益技術(shù)效果:
本發(fā)明制備得到的芳綸復(fù)合材料較佳的綜合力學(xué)性能。拉伸強(qiáng)度為550-600MPa,拉伸模量為10-15GPa,彎曲強(qiáng)度為150-200MPa,拉伸模量為8-10GPa,層間剪切強(qiáng)度為10-12MPa。本發(fā)明以多種環(huán)氧樹(shù)脂作為基體樹(shù)脂,同時(shí)添加聚苯并噁嗪樹(shù)脂作為改性樹(shù)脂,以多種固化劑組成復(fù)合固化系統(tǒng),以芳綸布作為增強(qiáng)材料,制備了力學(xué)性能較佳的芳綸復(fù)合材料。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
一種芳綸復(fù)合材料,包括芳綸布以及以下按照重量份數(shù)計(jì)的原料:
雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂E-44 30份
雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂E-51 20份
苯并噁嗪樹(shù)脂 18份
固化劑593-2# 10份
固化劑524# 8份
甲基咪唑 3份
活性稀釋劑664# 20份
氣相法白炭黑 5份
CaCO3 30份。
實(shí)施例2
一種芳綸復(fù)合材料,包括芳綸布以及以下按照重量份數(shù)計(jì)的原料:
雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂E-44 50份
雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂E-51 28份
苯并噁嗪樹(shù)脂 26份
固化劑593-2# 20份
固化劑524# 12份
甲基咪唑 12份
活性稀釋劑664# 30份
氣相法白炭黑 15份
CaCO3 36份。
實(shí)施例3
一種芳綸復(fù)合材料,包括芳綸布以及以下按照重量份數(shù)計(jì)的原料:
雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂E-44 40份
雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂E-51 24份
苯并噁嗪樹(shù)脂 22份
固化劑593-2# 15份
固化劑524# 10份
甲基咪唑 7.53-12份
活性稀釋劑664# 25份
氣相法白炭黑 10份
CaCO3 33份。
實(shí)施例4
一種芳綸復(fù)合材料的制備方法,包括以下工藝步驟:
A、按配方要求精確稱取除芳綸布以外的所有原料,于研缽中研磨混合,備用;
B、將預(yù)先裁剪好的芳綸布表面用酒精、丙酮擦拭清潔;將研磨混合好的混合物涂布于芳綸布表面,然后覆蓋另一張芳綸布并繼續(xù)涂布樹(shù)脂混合物,直至芳綸布達(dá)到5-8層;
C、將上述涂布好混合物的多層芳綸布放入模具中,用螺栓壓實(shí);將模具放入烘箱中,于90℃固化2h,再于110℃固化2h,然后于140℃固化2h,最后于160℃固化4h;
D、冷卻、取出模具、固化物脫模、機(jī)械裁剪即得芳綸復(fù)合材料。
優(yōu)選的,在步驟A中,所述研磨混合的時(shí)間為1h。
優(yōu)選的,在步驟B中,所述覆蓋另一張芳綸布并繼續(xù)涂布樹(shù)脂混合物,直至芳綸布達(dá)到7層。
實(shí)施例5
一種芳綸復(fù)合材料的制備方法,包括以下工藝步驟:
A、按配方要求精確稱取除芳綸布以外的所有原料,于研缽中研磨混合,備用;
B、將預(yù)先裁剪好的芳綸布表面用酒精、丙酮擦拭清潔;將研磨混合好的混合物涂布于芳綸布表面,然后覆蓋另一張芳綸布并繼續(xù)涂布樹(shù)脂混合物,直至芳綸布達(dá)到5-8層;
C、將上述涂布好混合物的多層芳綸布放入模具中,用螺栓壓實(shí);將模具放入烘箱中,于100℃固化3h,再于120℃固化4h,然后于150℃固化4h,最后于180℃固化6h;
D、冷卻、取出模具、固化物脫模、機(jī)械裁剪即得芳綸復(fù)合材料。
優(yōu)選的,在步驟A中,所述研磨混合的時(shí)間為2h。
優(yōu)選的,在步驟B中,所述覆蓋另一張芳綸布并繼續(xù)涂布樹(shù)脂混合物,直至芳綸布達(dá)到7層。
實(shí)施例6
一種芳綸復(fù)合材料的制備方法,包括以下工藝步驟:
A、按配方要求精確稱取除芳綸布以外的所有原料,于研缽中研磨混合,備用;
B、將預(yù)先裁剪好的芳綸布表面用酒精、丙酮擦拭清潔;將研磨混合好的混合物涂布于芳綸布表面,然后覆蓋另一張芳綸布并繼續(xù)涂布樹(shù)脂混合物,直至芳綸布達(dá)到5-8層;
C、將上述涂布好混合物的多層芳綸布放入模具中,用螺栓壓實(shí);將模具放入烘箱中,于95℃固化2.5h,再于115℃固化3h,然后于145℃固化3h,最后于170℃固化5h;
D、冷卻、取出模具、固化物脫模、機(jī)械裁剪即得芳綸復(fù)合材料。
優(yōu)選的,在步驟A中,所述研磨混合的時(shí)間為1.5h。
優(yōu)選的,在步驟B中,所述覆蓋另一張芳綸布并繼續(xù)涂布樹(shù)脂混合物,直至芳綸布達(dá)到7層。