[发明专利]一种高强度矿物床身复合材料及制备办法

说明书

本发明涉及复合材料技术领域，具体涉及一种高强度矿物床身复合材料及制备办法，具有以下质量份的组分：环氧树脂80、活性稀释剂20、改性固化剂30、石填料926。制备床身时，将预混合的环氧树脂、活性稀释剂、改性固化剂和石填料基于PLC配比下料，混合成混料；将混合后的混料通过振动台模具浇铸成型120分钟，24℃反应固化16小时，脱模，高精加工得到高强度矿物床身。本发明开发高强度的矿物床身复合材料，其压缩强度可以达到160Mpa以上，弹性模量可以达到40Gpa以上，可以有效解决现有技术强度和模量不足，应用范围受限的问题。

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，具体涉及一种高强度矿物床身复合材料及制备办法。

背景技术

矿物床身复合材料也叫矿物铸件，是一种包含有机树脂和无机骨填料的复合材料，矿物铸件正在代替传统钢结构和铸件，特别是在高精度高速机床行业，正逐步地替代传统钢结构和铸铁作为床身。矿物床身优点主要是吸震能力强，尺寸稳定性好，床身几何精度高，热稳定性好。目前的技术，压缩强度偏低，基本在130Mpa以下，在受力较大的结构，低压缩强度存在设计受限的问题，需要提升材料的压缩强度达到160Mpa以上，另外压缩弹性模量偏低也是问题，需要将压缩弹性模量提升到40Gpa以上，高压缩强度和模量能满足床身材料高机械强度的需求。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种高强度矿物床身复合材料及制备办法。

实现本发明目的的技术方案是：一种高强度矿物床身复合材料，具有以下质量份的组分：

环氧树脂80、

活性稀释剂20、

改性固化剂30、

石填料926，

所述改性固化剂的制备方法为：将双官能脂环胺4,4′-甲撑双环己烷胺与单官能缩水甘油醚在80℃，氮气保护环境下，预反应2小时。

上述技术方案所述环氧树脂为双酚A型腰果酚环氧树脂。

上述技术方案所述活性稀释剂为1,4-丁二醇二缩水甘油醚。

上述技术方案所述石填料包括以下质量份的组分：

20-30mm的花岗岩碎石 160、

10-20mm的花岗岩碎石 160、

5-10mm花岗岩碎石 120、

0-5mm花岗岩碎石 120、

10-50目的机制沙 100、

50-100目的机制沙 100、

800目的粉煤灰 150、

6mm的玻璃纤维 8、

1mm的碳纤维 6

0.5mm的碳纤维 5。

所述单官能缩水甘油醚为4-羟基丁基丙烯酸酯缩水甘油醚或辛基缩水甘油醚中的一种。

一种高强度矿物床身的制备方法，包括以下制备步骤：

步骤一，制备改性固化剂，

步骤二，将环氧树脂和活性稀释剂在80℃真空混合30分钟，通过水冷将温度降低到20℃，加入改性固化剂搅拌混合，速度控制在5分钟加完，混合搅拌5分钟；

步骤三，将石填料按照配比PLC下料并在搅拌机预混合4分钟，然后将步骤二中的预混合树脂体系和石填料再次混合10分钟，将混合后的混料通过振动台模具浇铸成型120分钟，24℃反应固化16小时，脱模，高精加工。