[发明专利]一种高强度热固性塑料的制备方法

说明书

本发明涉及一种高强度热固性塑料的制备方法，属于高分子材料制备技术领域。本发明以芦苇秸秆为原料制得滤饼，将滤饼、氯化铝等助剂高温制得混合反应液，随后加入铁粉，搅拌浓缩干燥，再加入双氧水等得到预制产物，最后将预制产物、不饱和聚酯树脂以及其它助剂混合，高温混合挤出即得高强度热固性塑料，本发明将铝离子吸附于植物纤维表面和植物纤维管中，再加入铁粉反应，提高纤维结构的力学强度，再经过高温处理，使碳纤维的韧性和强度得到提高，再利用氧化石墨烯具有的羧基、羟基、磺基等官能团结构与碳纤维紧密结合，增强碳纤维的力学强度和韧性，再结合碳纤维以及石墨烯分子良好的耐热性能，增强热固性塑料的热稳定性，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种高强度热固性塑料的制备方法，属于高分子材料制备技术领域。

背景技术

热固性塑料是以热固性树脂为主要成分，配合以各种必要的添加剂通过交联固化过程成形成制品的塑料。它是在第一次加热时软化，呈熔融态，注入模具后冷却挤出成型呈现刚硬状态，再次加热时已不再软化、熔融，当温度升高到一定的数值时会发生分解而遭到破坏。这类树脂一般在制造或加工的某阶段常常是液态或既可溶又可熔，通过加热、催化或其他方法（如紫外线、射线等）发生化学变化而交联成不溶不熔的三维网状结构的树脂。

常用的热固性塑料品种有酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂、有机硅树脂、聚氨酯、呋喃塑料、丙烯基树脂等及其改性树脂为机体制成的塑料。热固性塑料具有绝缘性能优良，密度小，强度高，耐锈蚀等特点，自诞生以来大量应用于电子电器、车辆机械、建筑建材等领域，用于取代容易锈蚀的钢铁部件，以及易燃烧强度低的热塑性塑料部件。主要用于隔热、耐磨、绝缘、耐高压电等在恶劣环境中使用。热固性塑料与热塑性塑料共同构成合成塑料中的两大组成体系。

热固性塑料和金属材料相比具有以下优势：

（1）良好的设计适应性，包括高集约化的零部件；

（2）良好的表面外观；

（3）在恶劣环境中的耐腐蚀性；

（4）显著的介电强度和耐漏电痕迹性；

（5）低的热导率、微波穿透性和良好的抗凹痕性等。与传统热塑性塑料相比具有尺寸精确，稳定性好并且在广泛的温度范围内保持良好的强度；在成型时对从薄到厚截面的设计适应性好；阻燃和低的发烟密度；在恶劣的环境下耐溶剂性等特点。热固性塑料可实现总体成本、可靠性能、外观、安全性、易保养性和环境等综合因素的最佳组合。

但现有技术中的普通热固性塑料往往存在：硬化速度慢，导致塑件成形不良；稳定性不够理想，并且在较宽的温度范围内难以保持良好强度，难以满足特殊的要求；阻燃效果不够理想，长时间使用容易因发热而变形；耐磨性能不佳，容易老化，易发生龟裂，韧性差等缺陷。已有申请文件中，通过添加适当比例的无机矿物填料以达到低热量目的，通过调整了无机矿物填料的粒径（粒径为80～110μm的氢氧化铝微粉）和加入量，以及配方中其他组分的含量进行调整以配合无机矿物填料以及玻璃纤维的含量达到更高，从而成功克服了现有氢氧化铝存在的份数不会超过200质量份、容易一起体系粘度上升等缺陷，其内部成分之间更主要的是利用其自身特性和组份比达到上述效果。其热固性塑料具有强度高、发热量低的特性，但长期使用后，其性能会有所降低。

因此，提供一种硬化速度快，强度高，发热量低，耐磨性好，加工工艺简单，环保无毒的热固性塑料及其制备方法，是本领域亟待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前热固性塑料热稳定性差，力学强度不佳导致热固性塑料耐磨性能差、韧性不佳，在高温下强度下降的缺陷，提供了一种高强度热固性塑料的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

高强度热固性塑料的具体制备步骤为：