[发明专利]一种酯基复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于复合材料技术领域，特别涉及一种酯基复合材料及其制备方法。

背景技术

复合材料是由金属材料、陶瓷材料或高分子材料等两种或两种以上的材料经过复合工艺而制备的多相材料，各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。复合材料应用在很多技术领域，并成功代替了一部分传统材料，它对现代高科技的发展起到至关重要的作用。随着复合材料的研究深度和应用广度及其生产发展的速度和规模，已成为衡量一个国家科学技术先进水平的重要标志之一。近年来，全球复合材料市场快速增长，亚洲尤其中国市场增长较快。

复合材料由连续相的基体和被基体包容的相增强体组成。基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、石墨、橡胶、陶瓷、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、石棉纤维、碳化硅纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。

酯基复合材料是由以有机聚合物为基体的纤维增强材料，通常使用玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维或者芳纶等纤维增强体，酯基复合材料在航空、汽车、海洋工业中有广泛的应用。由于该复合材料中使用了纤维为主要物质的增强材料，虽然提高了材料的强度，但材料的弯曲强度和热变形强度明显不够，无法满足现有市场需求。

发明内容

针对上述缺陷，本发明的目的是提供一种酯基复合材料及其制备方法，将多种酯类物质混合，替代原有纤维增强材料，提高了复合材料的综合性能，使得该材料具备良好的弯曲强度和热变形温度。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种酯基复合材料，包含如下重量组份的各物质：聚碳酸亚丙酯30-40份、聚乙烯醇15-20份、碳酸钾3-8份、肟乙基甲酮2-7份、三乙酸甘油酯8-12份、异丁酸苄基甲酯7-13份、丙位辛内酯8-15份、7-羟基-6-甲氧基香豆素4-8份、季戊四醇四硝酸酯11-15份、磷酸吡哆醛5-9份、硬脂酰乳酸钠3-7份、N-氧代烟酰胺1-4份、柠檬酸铋铵2-6份。

进一步的，所述聚碳酸亚丙酯34-38份、聚乙烯醇17-20份、碳酸钾5-7份、肟乙基甲酮3-6份、三乙酸甘油酯9-11份、异丁酸苄基甲酯9-12份、丙位辛内酯10-13份、7-羟基-6-甲氧基香豆素5-7份、季戊四醇四硝酸酯12-14份、磷酸吡哆醛6-8份、硬脂酰乳酸钠4-6份、N-氧代烟酰胺2-4份、柠檬酸铋铵3-5份。

进一步的，所述聚碳酸亚丙酯36份、聚乙烯醇19份、碳酸钾6份、肟乙基甲酮5份、三乙酸甘油酯10份、异丁酸苄基甲酯11份、丙位辛内酯12份、7-羟基-6-甲氧基香豆素6份、季戊四醇四硝酸酯13份、磷酸吡哆醛7份、硬脂酰乳酸钠5份、N-氧代烟酰胺3份、柠檬酸铋铵4份。

一种酯基复合材料的制备方法，包括如下步骤：

S1：将三乙酸甘油酯8-12份、异丁酸苄基甲酯7-13份、丙位辛内酯8-15份、季戊四醇四硝酸酯11-15份和磷酸吡哆醛5-9份加入反应釜中，以速率2-5℃/min将温度升高至105-120℃，待反应5-8min后以500-600r/min搅拌反应20-30min，得到混合液A；

S2：将聚碳酸亚丙酯30-40份、聚乙烯醇15-20份、碳酸钾3-8份、肟乙基甲酮2-7份、硬脂酰乳酸钠3-7份和N-氧代烟酰胺1-4份混合，在温度60-70℃下搅拌反应15-20min；

S3：随后向步骤S2中加入柠檬酸铋铵2-6份，继续升高温度至80-90℃，搅拌反应5-10min；

S4：再向步骤S3中加入7-羟基-6-甲氧基香豆素4-8份，以速率1-3℃/min升高温度至100-110℃；加入步骤S1中所述混合液A，继续搅拌反应30-60min，待反应冷却后经切粒即可得到所述酯基复合材料。

进一步的，步骤S1中以速率3.5℃/min将温度升高至112℃，待反应7min后以550r/min搅拌反应25min。

进一步的，步骤S2中所述温度为66℃，以速率300r/min搅拌反应18min。

进一步的，步骤S3中所述温度为86℃，以速率800r/min搅拌反应8min。

进一步的，步骤S4中所述速率为2℃/min，温度为105℃，以速率1000r/min搅拌反应45min。

本发明与现有技术相比，其有益效果为：