一種質(zhì)輕強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?，F(xiàn)如今多采用玻璃鋼材料替代金屬材料和塑料。玻璃鋼即纖維強化塑料，一般指用玻璃纖維增強不飽和聚酯、環(huán)氧樹脂與酚醛樹脂基體。應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，不導電，性能穩(wěn)定，機械強度高，耐腐蝕等特點。近年來我國玻璃鋼材料研發(fā)雖取得很大進展，但同國外先進水平相比，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，增強了彎曲強度，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，是阻燃效果達到國家標準規(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已有技術(shù)的缺陷，提供一種質(zhì)輕強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，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行超低溫預處理后，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，進而除去玻璃纖維儲存吸附的水，再通過化學方法對其表面進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行復合時，一些高聚物的鏈段進入到空穴中，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度、導熱性能、加工精度及質(zhì)輕強度高等優(yōu)點。
【具體實施方式】
[0008]—種質(zhì)輕強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，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)指標如下:
(1)馬丁耐熱溫度:207.2°C;
(2)拉伸強度(MPa):107.1;
(3)抗壓強度(MPa):93.1。
【主權(quán)項】
1.一種質(zhì)輕強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，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)輕強度高的聚酯玻璃鋼材料，通過物理方法將玻璃纖維進行超低溫預處理后，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，進而除去玻璃纖維儲存吸附的水，再通過化學方法對其表面進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行復合時，一些高聚物的鏈段進入到空穴中，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度、導熱性能、加工精度及質(zhì)輕強度高等優(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備有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年12月18日