[发明专利]一种纤维增强聚双环戊二烯复合材料及制备方法

说明书

本发明涉及一种纤维增强聚双环戊二烯复合材料，由以下重量百分比的原料共混聚合而成：93～99.99％双环戊二烯，0.01～7％的纤维，上述纤维为碳纤维，本发明的一种纤维增强聚双环戊二烯复合材料，选择碳纤维作为增强材料与双环戊二烯共混聚合成复合材料，而碳纤维在前期通过硝酸‑硅烷偶联剂处理后，使得碳纤维表面的沟槽加深了，表面变得粗糙，能有效传递载荷，充分发挥碳纤维的特性，提高复合材料的力学性能，拉伸性能、弯曲强度和冲击强度都得到了提升，另外本发明的制备方法操作简单，并采用了氧化铝和芳氧基钨催化剂作为催化剂，使得碳纤维和双环戊二烯两者的结合度更好。

技术领域

本发明属于聚双环戊二烯复合材料的技术领域，尤其涉及一种纤维增强聚双环戊二烯复合材料及制备方法。

背景技术

随着现代科学技术的发簪，越来越多的符合材料因其高性能，低成本引起了人们的普遍关注，尤其是纤维增强复合材料应用最广、用量最大。这类材料的特点是密度小、比强度和比模量大，可替代传统的材料而应用于军事、建筑和日常生活中。

聚双环戊二烯是由双环戊二烯开环聚合而成的一种新型的热固性工程塑料，具有较好的抗冲强度、弯曲模量、耐热性、尺寸稳定性、耐腐蚀性、抗蠕变性等特性。但同时也存在一些不足，譬如制品的强度仅能达到一般性能的要求，对用于像高级跑车、豪车快艇壳体材料这些高性能要求则显得不足。

目前人们主要把纤维材料作为增强想来改性PDCPD材料，以提高PDCDP材料的物理机械性能。如果要提现处纤维增强PDCDP复合材料优异的物理机械性能，纤维与PDCDP具有良好的亲和性是关键；而纤维和PDCDP这种亲和性可通过化学键合，增加范德华力，提高纤维表面的可湿润性、粗糙性以及表面的机械咬合来或者。因此需要对纤维表面进行改性，使纤维界面和PDCDP界面能够紧密集合，从而使制品的性能达到最佳化。

发明内容

本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种拉伸性能好，且冲击强度和弯曲强度高的纤维增强聚双环戊二烯复合材料及制备方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种纤维增强聚双环戊二烯复合材料，由以下重量百分比的原料共混聚合而成：93～99.99％双环戊二烯，0.01～7％的纤维，上述纤维为碳纤维。

一种纤维增强聚双环戊二烯复合材料的制备方法,于：包括如下步骤：

一、首先对碳纤维进行表面处理：

①液相氧化法：将洁净的碳纤维加到装有质量分数为35%的过氧化氢的圆底烧瓶中，进行磁力搅拌，在110℃氧化3h,过滤后用去离子水清洗，再放到浓硝酸中于120℃处理12h。清洗后在100℃真空干燥，待用；

②偶联剂处理：将洁净的碳纤维加到装有质量分数为15%的硅烷偶联剂无水乙醇溶液中，用盐酸调节PH为5-6，在60-65℃处理6h后，清洗后再在80℃真空干燥24h，待用；

③液相氧化的碳纤维再用偶联剂处理进行处理；吹了后再120℃真空干燥24h，待用；

二、高速均质机将处理后的碳纤维以0.01～7％在93～99.99％的液态双环戊二烯中均质分散，得到分散液；

三、在惰性气体保护下，向分散液中加入芳氧基钨催化剂和助催化剂，搅拌均匀得到混合液，然后将上述混合液注入模具中，30min后开模，得到复合样条。

优选的，所述惰性气体为氮气。

优选的，所述助催化剂为氧化铝。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：