本發(fā)明涉及復(fù)合材料的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高韌性耐熱耐酸復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，汽車已經(jīng)是家家戶戶必備的物品，由于汽車車身價(jià)格昂貴，使用者對(duì)復(fù)合材料的性能也愈來(lái)愈高，但是現(xiàn)在用的復(fù)合材料韌性、耐熱和耐酸性能均無(wú)法滿足實(shí)際使用時(shí)的需求，因此亟需開(kāi)發(fā)一種高韌性耐熱耐酸復(fù)合材料來(lái)解決現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決背景技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出一種高韌性耐熱耐酸復(fù)合材料及其制備方法，制備得到的復(fù)合材料韌性高，耐熱性和耐酸性好。

本發(fā)明提出的一種高韌性耐熱耐酸復(fù)合材料，其原料按重量份包括：環(huán)氧樹(shù)脂15-35份、丙烯酸樹(shù)脂5-15份、氨基樹(shù)脂2-8份、聚乙烯3-6份、氯化石蠟1-4份、硬脂酸丁酯1-4份、改性納米炭黑8-16份、硅藻土1-4份、納米陶瓷粉2-4份、二硫化鉬1-3份、改性高嶺土1-4份、沉淀硫酸鋇2-5份、氧化鋅3-6份、沸石粉2-5份、納米氧化鋁2-5份、納米二氧化鈦3-6份、金紅石型納米二氧化硅1-4份、聚乙烯醇3-5份、二甲基硅油2-5份、硅烷偶聯(lián)劑KH-5501-4份、十二碳醇酯1-5份、醋酸丁酯2-6份。

優(yōu)選地，改性納米炭黑按如下工藝進(jìn)行制備：將聚乙烯醇和去離子水混合均勻，升溫至85-95℃，保溫，然冷卻至室溫，加入炭黑和雙氧水，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至11.0-12.0，然后升溫至50-70℃，超聲分散得到物料a；將物料a升溫至80-90℃，加入濃鹽酸溶液調(diào)節(jié)pH至1-3，然后滴加乙醛溶液，靜置，抽濾，洗滌，干燥至恒重，得到改性納米炭黑。

優(yōu)選地，改性納米炭黑的制備工藝中，聚乙烯醇、去離子水、炭黑、雙氧水和乙醛溶液的重量比為2-4：1-3：3-5：1-4：2-5。

優(yōu)選地，改性納米炭黑的制備工藝中，氫氧化鈉溶液的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為4-8％。

優(yōu)選地，改性納米炭黑的制備工藝中，濃鹽酸溶液的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為35-40％。

優(yōu)選地，其原料按重量份包括：環(huán)氧樹(shù)脂18-32份、丙烯酸樹(shù)脂8-12份、氨基樹(shù)脂3-7份、聚乙烯4-5份、氯化石蠟2-3份、硬脂酸丁酯2-3份、改性納米炭黑9-15份、硅藻土2-3份、納米陶瓷粉2.5-3.5份、二硫化鉬1.5-2.5份、改性高嶺土2-3份、沉淀硫酸鋇3-4份、氧化鋅4-5份、沸石粉3-4份、納米氧化鋁3-4份、納米二氧化鈦4-5份、金紅石型納米二氧化硅2-3份、聚乙烯醇3.5-4.5份、二甲基硅油3-4份、硅烷偶聯(lián)劑KH-550 2-3份、十二碳醇酯2-4份、醋酸丁酯3-5份。

優(yōu)選地，其原料按重量份包括：環(huán)氧樹(shù)脂25份、丙烯酸樹(shù)脂10份、氨基樹(shù)脂5份、聚乙烯4.5份、氯化石蠟2.5份、硬脂酸丁酯2.5份、改性納米炭黑12份、硅藻土2.5份、納米陶瓷粉3份、二硫化鉬2份、改性高嶺土2.5份、沉淀硫酸鋇3.5份、氧化鋅4.5份、沸石粉3.5份、納米氧化鋁3.5份、納米二氧化鈦4.5份、金紅石型納米二氧化硅2.5份、聚乙烯醇4份、二甲基硅油3.5份、硅烷偶聯(lián)劑KH-550 2.5份、十二碳醇酯3份、醋酸丁酯4份。

本發(fā)明提出的一種高韌性耐熱耐酸復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟：

S1、將改性納米炭黑、硅藻土、納米陶瓷粉、二硫化鉬、改性高嶺土、沉淀硫酸鋇、氧化鋅、沸石粉、納米氧化鋁、納米二氧化鈦和金紅石型納米二氧化硅置于球磨機(jī)中進(jìn)行混合球磨；

S2、將環(huán)氧樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、氨基樹(shù)脂、聚乙烯、氯化石蠟、硬脂酸丁酯、聚乙烯醇、二甲基硅油、硅烷偶聯(lián)劑KH-550、十二碳醇酯和醋酸丁酯加入到攪拌罐中，升溫至50-60℃再持續(xù)攪拌，再將S1經(jīng)球磨混合后的物料投入攪拌罐中，升溫至55-75℃再持續(xù)攪拌，冷卻至室溫得到高韌性耐熱耐酸復(fù)合材料。

本發(fā)明的一種高韌性耐熱耐酸復(fù)合材料，其原料包括環(huán)氧樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、氨基樹(shù)脂、聚乙烯、馬來(lái)酸酐、甲基丙烯酸甲酯、改性納米炭黑、氧化鋅、沸石粉、納米氧化鋁、納米二氧化鈦、金紅石型納米二氧化硅、硅烷偶聯(lián)劑A858、硅烷偶聯(lián)劑KH-550、氨基樹(shù)脂和丙酮。其中以環(huán)氧樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂和氨基樹(shù)脂作為基礎(chǔ)樹(shù)脂，并添加聚乙烯、馬來(lái)酸酐和甲基丙烯酸甲酯作為基礎(chǔ)樹(shù)脂的補(bǔ)強(qiáng)料，有效提高了基礎(chǔ)樹(shù)脂的韌性和耐熱性，進(jìn)而有效提高了本發(fā)明復(fù)合材料的韌性和耐熱性；添加的改性納米炭黑、氧化鋅、沸石粉、納米氧化鋁、納米二氧化鈦和金紅石型納米二氧化硅作為填料在硅烷偶聯(lián)劑A858和硅烷偶聯(lián)劑KH-550的作用下，有效促進(jìn)了填料與基礎(chǔ)樹(shù)脂之間的結(jié)合能力，進(jìn)而有效提高了基礎(chǔ)樹(shù)脂的韌性和耐熱性能；添加的氨基樹(shù)脂進(jìn)一步增強(qiáng)了本發(fā)明復(fù)合材料的耐酸性能；其中添加的改性納米炭黑以聚乙烯醇、去離子水、炭黑、雙氧水和乙醛溶液為原料，利用雙氧水降解聚乙烯醇，生產(chǎn)了大分子自由基被炭黑表面捕獲，獲得了聚乙烯醇接枝炭黑，并在酸性條件下，與乙醛發(fā)生縮醛化反應(yīng)，獲得親油性的改性炭黑，使得改性后的炭黑具有優(yōu)異的防腐性能，并通過(guò)硅烷偶聯(lián)劑A858和硅烷偶聯(lián)劑KH-550的協(xié)助作用下，有效提高了本發(fā)明復(fù)合材料的防腐性能。本發(fā)明復(fù)合材料的制備方法簡(jiǎn)單，得到的產(chǎn)品綜合性能優(yōu)異，附著性強(qiáng)。本發(fā)明的復(fù)合材料韌性高，耐熱性和耐酸性好。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做出詳細(xì)說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)了解，實(shí)施例只用于說(shuō)明本發(fā)明，而不是用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限定，任何在本發(fā)明基礎(chǔ)上所做的修改、等同替換等均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。

具體實(shí)施方式中，環(huán)氧樹(shù)脂的重量份可以為15份、16份、17份、18份、19份、20份、21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份、30份、31份、32份、33份、34份、35份；丙烯酸樹(shù)脂的重量份可以為5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份；氨基樹(shù)脂的重量份可以為2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份；聚乙烯的重量份可以為3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份；氯化石蠟的重量份可以為1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份；硬脂酸丁酯的重量份可以為1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份；改性納米炭黑的重量份可以為8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份；硅藻土的重量份可以為1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份；納米陶瓷粉的重量份可以為2份、2.5份、3份、3.5份、4份；二硫化鉬的重量份可以為1份、1.5份、2.5份、3份；改性高嶺土的重量份可以為1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份；沉淀硫酸鋇的重量份可以為2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；氧化鋅的重量份可以為3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份；沸石粉的重量份可以為2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；納米氧化鋁的重量份可以為2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；納米二氧化鈦的重量份可以為3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份；金紅石型納米二氧化硅的重量份可以為1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份；聚乙烯醇的重量份可以為3份、3.5份、4份、4.5份、5份；二甲基硅油的重量份可以為2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；硅烷偶聯(lián)劑KH-550的重量份可以為1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份；十二碳醇酯的重量份可以為1份、2份、3份、4份、5份；醋酸丁酯的重量份可以為2份、3份、4份、5份、6份。

實(shí)施例1

本發(fā)明提出的一種高韌性耐熱耐酸復(fù)合材料，其原料按重量份包括：環(huán)氧樹(shù)脂25份、丙烯酸樹(shù)脂10份、氨基樹(shù)脂5份、聚乙烯4.5份、氯化石蠟2.5份、硬脂酸丁酯2.5份、改性納米炭黑12份、硅藻土2.5份、納米陶瓷粉3份、二硫化鉬2份、改性高嶺土2.5份、沉淀硫酸鋇3.5份、氧化鋅4.5份、沸石粉3.5份、納米氧化鋁3.5份、納米二氧化鈦4.5份、金紅石型納米二氧化硅2.5份、聚乙烯醇4份、二甲基硅油3.5份、硅烷偶聯(lián)劑KH-550 2.5份、十二碳醇酯3份、醋酸丁酯4份。

實(shí)施例2

本發(fā)明提出的一種高韌性耐熱耐酸復(fù)合材料，其原料按重量份包括：環(huán)氧樹(shù)脂15份、丙烯酸樹(shù)脂15份、氨基樹(shù)脂2份、聚乙烯6份、氯化石蠟1份、硬脂酸丁酯4份、改性納米炭黑8份、硅藻土4份、納米陶瓷粉2份、二硫化鉬3份、改性高嶺土1份、沉淀硫酸鋇5份、氧化鋅3份、沸石粉5份、納米氧化鋁2份、納米二氧化鈦6份、金紅石型納米二氧化硅1份、聚乙烯醇5份、二甲基硅油2份、硅烷偶聯(lián)劑KH-550 4份、十二碳醇酯1份、醋酸丁酯6份。

改性納米炭黑按如下工藝進(jìn)行制備：按重量份將2份聚乙烯醇和3份去離子水混合均勻，升溫至85℃，保溫40min，然冷卻至室溫，加入3份炭黑和4份雙氧水，用質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為4％的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至12.0，然后升溫至50℃，超聲分散9h得到物料a；將物料a升溫至80℃，加入質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為40％的濃鹽酸溶液調(diào)節(jié)pH至1，然后滴加5份乙醛溶液，靜置1h，抽濾，洗滌，接著于55℃干燥至恒重，得到改性納米炭黑。

本發(fā)明提出的一種高韌性耐熱耐酸復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟：

S1、將改性納米炭黑、硅藻土、納米陶瓷粉、二硫化鉬、改性高嶺土、沉淀硫酸鋇、氧化鋅、沸石粉、納米氧化鋁、納米二氧化鈦和金紅石型納米二氧化硅置于球磨機(jī)中500r/min的速度混合球磨4h；

S2、將環(huán)氧樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、氨基樹(shù)脂、聚乙烯、氯化石蠟、硬脂酸丁酯、聚乙烯醇、二甲基硅油、硅烷偶聯(lián)劑KH-550、十二碳醇酯和醋酸丁酯加入到攪拌罐中，升溫至50℃，攪拌60min，再將S1經(jīng)球磨混合后的物料投入攪拌罐中，升溫至55℃，攪拌5h，冷卻至室溫得到高韌性耐熱耐酸復(fù)合材料。

實(shí)施例3

本發(fā)明提出的一種高韌性耐熱耐酸復(fù)合材料，其原料按重量份包括：環(huán)氧樹(shù)脂35份、丙烯酸樹(shù)脂5份、氨基樹(shù)脂8份、聚乙烯3份、氯化石蠟4份、硬脂酸丁酯1份、改性納米炭黑16份、硅藻土1份、納米陶瓷粉4份、二硫化鉬1份、改性高嶺土4份、沉淀硫酸鋇2份、氧化鋅6份、沸石粉2份、納米氧化鋁5份、納米二氧化鈦3份、金紅石型納米二氧化硅4份、聚乙烯醇3份、二甲基硅油5份、硅烷偶聯(lián)劑KH-550 1份、十二碳醇酯5份、醋酸丁酯2份。

改性納米炭黑按如下工藝進(jìn)行制備：按重量份將4份聚乙烯醇和1份去離子水混合均勻，升溫至95℃，保溫20min，然冷卻至室溫，加入5份炭黑和1份雙氧水，用質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為8％的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至11.0，然后升溫至70℃，超聲分散7h得到物料a；將物料a升溫至90℃，加入質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為35％的濃鹽酸溶液調(diào)節(jié)pH至3，然后滴加2份乙醛溶液，靜置3h，抽濾，洗滌，接著于45℃干燥至恒重，得到改性納米炭黑。

本發(fā)明提出的一種高韌性耐熱耐酸復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟：

S1、將改性納米炭黑、硅藻土、納米陶瓷粉、二硫化鉬、改性高嶺土、沉淀硫酸鋇、氧化鋅、沸石粉、納米氧化鋁、納米二氧化鈦和金紅石型納米二氧化硅置于球磨機(jī)中800r/min的速度混合球磨2h；

S2、將環(huán)氧樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、氨基樹(shù)脂、聚乙烯、氯化石蠟、硬脂酸丁酯、聚乙烯醇、二甲基硅油、硅烷偶聯(lián)劑KH-550、十二碳醇酯和醋酸丁酯加入到攪拌罐中，升溫至60℃，攪拌30min，再將S1經(jīng)球磨混合后的物料投入攪拌罐中，升溫至75℃，攪拌3h，冷卻至室溫得到高韌性耐熱耐酸復(fù)合材料。

實(shí)施例4

本發(fā)明提出的一種高韌性耐熱耐酸復(fù)合材料，其原料按重量份包括：環(huán)氧樹(shù)脂18份、丙烯酸樹(shù)脂12份、氨基樹(shù)脂3份、聚乙烯5份、氯化石蠟2份、硬脂酸丁酯3份、改性納米炭黑9份、硅藻土3份、納米陶瓷粉2.5份、二硫化鉬2.5份、改性高嶺土2份、沉淀硫酸鋇4份、氧化鋅4份、沸石粉4份、納米氧化鋁3份、納米二氧化鈦5份、金紅石型納米二氧化硅2份、聚乙烯醇4.5份、二甲基硅油3份、硅烷偶聯(lián)劑KH-550 3份、十二碳醇酯2份、醋酸丁酯5份。

改性納米炭黑按如下工藝進(jìn)行制備：按重量份將2.5份聚乙烯醇和2.5份去離子水混合均勻，升溫至88℃，保溫35min，然冷卻至室溫，加入3.5份炭黑和3份雙氧水，用質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為5％的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至11.8，然后升溫至55℃，超聲分散8.5h得到物料a；將物料a升溫至82℃，加入質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為39％的濃鹽酸溶液調(diào)節(jié)pH至1.5，然后滴加4份乙醛溶液，靜置1.5h，抽濾，洗滌，接著于52℃干燥至恒重，得到改性納米炭黑。

本發(fā)明提出的一種高韌性耐熱耐酸復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟：

S1、將改性納米炭黑、硅藻土、納米陶瓷粉、二硫化鉬、改性高嶺土、沉淀硫酸鋇、氧化鋅、沸石粉、納米氧化鋁、納米二氧化鈦和金紅石型納米二氧化硅置于球磨機(jī)中600r/min的速度混合球磨3.5h；

S2、將環(huán)氧樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、氨基樹(shù)脂、聚乙烯、氯化石蠟、硬脂酸丁酯、聚乙烯醇、二甲基硅油、硅烷偶聯(lián)劑KH-550、十二碳醇酯和醋酸丁酯加入到攪拌罐中，升溫至52℃，攪拌55min，再將S1經(jīng)球磨混合后的物料投入攪拌罐中，升溫至58℃，攪拌4.5h，冷卻至室溫得到高韌性耐熱耐酸復(fù)合材料。

實(shí)施例5

本發(fā)明提出的一種高韌性耐熱耐酸復(fù)合材料，其原料按重量份包括：環(huán)氧樹(shù)脂32份、丙烯酸樹(shù)脂8份、氨基樹(shù)脂7份、聚乙烯4份、氯化石蠟3份、硬脂酸丁酯2份、改性納米炭黑15份、硅藻土2份、納米陶瓷粉3.5份、二硫化鉬1.5份、改性高嶺土3份、沉淀硫酸鋇3份、氧化5份、沸石粉3份、納米氧化鋁4份、納米二氧化鈦4份、金紅石型納米二氧化硅3份、聚乙烯醇3.5份、二甲基硅油4份、硅烷偶聯(lián)劑KH-550 2份、十二碳醇酯4份、醋酸丁酯3份。

改性納米炭黑按如下工藝進(jìn)行制備：按重量份將3.5份聚乙烯醇和1.5份去離子水混合均勻，升溫至92℃，保溫25min，然冷卻至室溫，加入4.5份炭黑和2份雙氧水，用質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為7％的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至11.2，然后升溫至65℃，超聲分散7.5h得到物料a；將物料a升溫至88℃，加入質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為36％的濃鹽酸溶液調(diào)節(jié)pH至2.5，然后滴加3份乙醛溶液，靜置2.5h，抽濾，洗滌，接著于48℃干燥至恒重，得到改性納米炭黑。

本發(fā)明提出的一種高韌性耐熱耐酸復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟：

S1、將改性納米炭黑、硅藻土、納米陶瓷粉、二硫化鉬、改性高嶺土、沉淀硫酸鋇、氧化鋅、沸石粉、納米氧化鋁、納米二氧化鈦和金紅石型納米二氧化硅置于球磨機(jī)中700r/min的速度混合球磨2.5h；

S2、將環(huán)氧樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、氨基樹(shù)脂、聚乙烯、氯化石蠟、硬脂酸丁酯、聚乙烯醇、二甲基硅油、硅烷偶聯(lián)劑KH-550、十二碳醇酯和醋酸丁酯加入到攪拌罐中，升溫至58℃，攪拌35min，再將S1經(jīng)球磨混合后的物料投入攪拌罐中，升溫至72℃，攪拌3.5h，冷卻至室溫得到高韌性耐熱耐酸復(fù)合材料。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。