[发明专利]一种具有高耐磨性的复合材料及其应用

说明书

本发明公开了一种具有高耐磨性的复合材料及其在箱包制作中的应用，本发明的复合材料，按重量份计，由以下原料制成：20‑30份聚酰胺树脂、5‑10份聚乙烯醇、5‑20份聚乙烯、1‑3份TPE、30‑40份改性玻璃纤维、2‑5份改性复合纤维、5‑10份聚乙烯蜡、2‑5份钛酸酯偶联剂、4‑10份碳酸钙、10‑25份氧化铝；所述改性玻璃纤维为通过硅烷偶联剂改性的玻璃纤维；所述改性复合纤维为竹纤维、亚麻纤维以及棉纤维混合后，表面附着有海藻酸薄膜。本发明的复合材料具有优异的力学性能，具有优异的防水和耐磨性能。

技术领域

本发明涉及一种复合材料，特别涉及一种具有高耐磨性的复合材料及其应用。

背景技术

复合材料是由增强材料和基体组成，对聚合物基复合材料，在复合材料过程中，会经历一系列的物理化学变化，与增强材料成为具有一定形状的整体，基体材料为连续相，基体材料可以保护纤维，防止纤维磨损的作用。纺织复合材料的使用温度、耐环境性，力学性能和其他特定的某些功能性能很大程度上取决于使用的树脂基体。

但是目前树脂基体在使用过程中，存在以下问题，一是对于热塑性树脂而言，在使用过程中，会发生蠕变和应力松弛；二是高性能的树脂通常会具有高模量，但是断裂伸长率与韧性较低。

为了解决上述问题，通常在基体中加入纤维或者其他物质进行改性，但是增强材料的加入，在树脂基体间形成了界面区，界面区会因为外力造成破坏，影响材料性质。

发明内容

发明目的：本发明一种具有高耐磨性的复合材料，该复合材料具有优异的力学性能。本发明的另一目的是提供了该复合材料在箱包中的应用。

技术方案：本发明所述的具有高耐磨性的复合材料，按重量份计，由以下原料制成：20-30份聚酰胺树脂、5-10份聚乙烯醇、5-20份聚乙烯、1-3份TPE、30-40份改性玻璃纤维、2-5份改性复合纤维、5-10份聚乙烯蜡、2-5份钛酸酯偶联剂、4-10份碳酸钙、10-25份氧化铝；所述改性玻璃纤维为通过硅烷偶联剂改性的玻璃纤维；所述改性复合纤维为竹纤维、亚麻纤维以及棉纤维混合后，表面附着有海藻酸薄膜。

本发明中选用聚酰胺作为基底材料，制备的复合材料有较好的外观和手感，但是聚酰胺的热变形温度较低，故本发明中加入玻璃纤维，提高聚氨酯的热变形温度，但是玻璃纤维与基体的相容性较差，故对玻璃纤维进行改性，提高玻璃纤维与基体的相容性。

本发明中加入高强度和高耐磨性聚乙烯，提高了复合材料的防水性能和耐低温性能。但是聚乙烯同样存在耐热性能较差的缺点，故本发明中加入了改性复合纤维，用于提高复合材料的耐热性能，且改性复合纤维同时还可增加复合材料的拉伸性能和强度。

为了提高本发明中复合材料的韧性，本发明中加入了TPE与无机纳米颗粒，TPE加入可以提高材料三维方向的强度，材料的抗冲击性能得到提高。本发明中的无机纳米颗粒用于承载负荷，具有协同增韧的效果，提高材料的抗冲击性能。

本发明中聚乙烯蜡作为纤维的柔软剂和润滑剂，改善耐磨性、撕裂强度，并且提高了聚酰胺树脂的抗溶剂性能。

进一步地，无机粒子的加入可以提高复合材料的耐磨性能，使得本发明的复合材料具有优异的耐磨性能。

优选地，所述改性玻璃纤维具体制备方法为：将玻璃纤维在含有硅烷偶联剂的溶液浸泡20-30min，随后将混合溶液烘干，冷却，得改性玻璃纤维。

优选地，改性复合纤维中竹纤维、亚麻纤维以及棉纤维的质量比为2-3:1:0.5-1；所述改性复合纤维的平均长度为5-10mm。