[发明专利]纳米粒子挤拉成型加工助剂

权利要求书

1.一种形成经纤维增强的聚合物复合材料的方法，所述方法包括用包含液体树脂和纳米粒子的树脂体系浸渍连续纤维，将经树脂浸渍的纤维拉引通过模具，以及在所述模具中将所述树脂体系至少部分固化。

2.根据权利要求1所述的方法，其还包括将所述经树脂浸渍的纤维拉引通过预成形机，以及压实所述纤维。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述连续纤维包括选自芳族聚酰胺纤维、玻璃纤维和碳纤维的纤维。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述树脂包括可交联树脂。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述树脂包括环氧树脂、乙烯酯树脂和聚酯树脂中的至少一种。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述纳米粒子包含芯部和与所述芯部相连的至少一种表面改性剂。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述纳米粒子包括二氧化硅纳米粒子。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述二氧化硅纳米粒子包含二氧化硅芯部和共价结合至所述芯部的表面改性剂。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述纳米粒子包含方解石纳米粒子。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述方解石纳米粒子包含方解石芯部和与所述芯部离子相连的表面改性剂。

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中将所述树脂体系固化包括将所述树脂交联。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述纳米粒子包括经反应性表面改性的纳米粒子，所述经反应性表面改性的纳米粒子包含芯部和与所述芯部相连的反应性表面改性剂，其中将所述树脂固化包括使所述树脂与所述反应性表面改性剂反应。

13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述树脂体系包含不大于45重量%的纳米粒子。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述树脂体系包含环氧树脂和0.5重量%至5重量%的纳米粒子。

15.根据权利要求13所述的方法，其中所述树脂体系包含乙烯基酯树脂和5重量%至40重量%的纳米粒子。

16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述树脂体系包含多峰分布的纳米粒子。

17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述树脂体系还包含平均粒度为至少1微米的填料。

18.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其还包括在所述模具之后将所述树脂后固化。

19.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中形成所述经纤维增强的聚合物复合材料所需的拉引力与在相同条件但无所述纳米粒子的情况下形成同样的经纤维增强的聚合物复合材料所需的拉引力相比，降低至少30%。

20.根据权利要求1至18中任一项所述的方法，其中在比基本线速度大至少20%的线速度下形成所述经纤维增强的聚合物复合材料所需的拉引力小于在所述基本速度且无所述纳米粒子的情况下形成同样的经纤维增强的聚合物复合材料所需的拉引力。

21.一种挤拉成型的经纤维增强的聚合物复合材料，其根据前述权利要求中任一项所述的方法制得。

22.一种挤拉成型的经纤维增强的聚合物复合材料，其包含嵌入树脂体系中的连续纤维，所述树脂体系包含经固化的树脂和纳米粒子。

23.所述挤拉成型的经纤维增强的聚合物复合材料，其包含至少66体积%的所述连续纤维。

24.根据权利要求22或23所述的挤拉成型的经纤维增强的聚合物复合材料，其中所述连续纤维包括石墨纤维。

25.根据权利要求22至24中任一项所述的挤拉成型的经纤维增强的聚合物复合材料，其中所述连续纤维包含玻璃纤维。

26.根据权利要求22至25中任一项所述的挤拉成型的经纤维增强的聚合物复合材料，其中至少一种树脂选自环氧树脂、乙烯基酯树脂和聚酯树脂。