[发明专利]一种制备高韧性高强度PET/玻璃纤维复合材料的方法及其产品

说明书

本发明公开了一种制备高韧性高强度PET/玻璃纤维复合材料的方法及其产品，目的在于解决目前采用金属材料制备的刹车阻力器阀体存在零部件比重大、制作成本高的缺陷，而采用现有PET/玻璃纤维复合材料制备的刹车阻力器阀体无法满足其机械性能要求的问题。本发明通过对工艺的改进，有效解决前述问题，将纤维增强的聚酯复合材料的分子量显著提升，进而显著提高材料的拉伸强度、冲击强度等机械性能，成功制备出机械性能突出、尺寸稳定性极佳的高韧性高强度PET/玻璃纤维复合材料。本发明制备的复合材料具有机械性能突出、尺寸稳定性极佳、高韧性、高强度的优点，能够用于刹车助力器阀体等高性能结构制件的制备，具有较好的应用前景。

技术领域

本发明涉及材料领域，尤其是材料改性领域，具体为一种制备高韧性高强度PET/玻璃纤维复合材料的方法及其产品。本发明提供一种真空转鼓固相增粘制备高韧性高强度PET/玻璃纤维复合材料的方法及其产品，该产品是一种适合制成刹车助力器阀体的机械性能突出，尺寸稳定性极佳的高韧性高强度PET/玻璃纤维复合材料，具有极佳的应用前景。

背景技术

聚对苯二甲酸乙二醇酯(简称PET)是一种价格低廉，具有优良耐磨性，耐热性，耐化学药品性，电绝缘性和力学强度高的特种工程塑料。众所周知，将纤维(如玻纤，碳纤等)加到聚酯里面能大幅提升聚酯的机械性能，如拉伸强度等。同时，纤维增强的聚酯复合材料的冲击强度会随着聚酯分子量的提高而进一步提升。然而，高分子量的聚酯又不利于树脂与纤维的结合。

目前，大部分的刹车阻力器阀体都是采用金属材质(如铝，钢等)制备而成。而金属材质制成的零部件比重较大，制作成本高。与金属材料相比，塑料复合材料则具有比重小、加工方便、制作成本低的优点。然后，普通PET/玻璃纤维复合材料的弯曲强度低于300MPa，这意味着采用其制成的阀体(厚度2mm，直径70.5mm的管状，如下图1、图2所示)破裂时所承受的最大强度不在刹车阻力器阀体的安全范围内(大于12KN)。同时，普通PET/玻璃纤维复合材料的简支梁无缺口冲击低于50kJ/m²，这意味着其制成的阀体(厚度2mm，直径70.5mm的管状)抵抗落球冲击的韧性也不在安全范围内(357g钢球从27.5cm的高度自由落体砸在阀体上不开裂)。

因此，迫切需要一种新的材料，以解决上述问题。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对目前采用金属材料制备的刹车阻力器阀体存在零部件比重大、制作成本高的缺陷，而采用现有PET/玻璃纤维复合材料制备的刹车阻力器阀体无法满足其机械性能要求的问题，提供一种制备高韧性高强度PET/玻璃纤维复合材料的方法及其产品。本发明通过对工艺的改进，有效解决前述问题，将纤维增强的聚酯复合材料的分子量显著提升，进而显著提高材料的拉伸强度、冲击强度等机械性能，成功制备出机械性能突出、尺寸稳定性极佳的高韧性高强度PET/玻璃纤维复合材料。本发明制备的复合材料具有机械性能突出、尺寸稳定性极佳、高韧性、高强度的优点，能够用于刹车助力器阀体等高性能结构制件的制备，具有较好的应用前景。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种制备高韧性高强度PET/玻璃纤维复合材料的方法，其采用包括如下重量份数比的原料进行制备：50～80份PET树脂、20～50份玻纤、0.01～5份增韧剂、0.1～1份成核剂、0.01～0.5份抗氧剂；

所述PET树脂的比重为1.35-1.41g/cm³，特性黏度为0.6-0.8dl/g；

该方法包括如下步骤：

(1)按配比称取各组分，将PET树脂、增韧剂、抗氧剂用高速混合机混合均匀，得到第一物料；

(2)将步骤1制备的第一物料投入到挤出机中进行熔融挤出造粒并以侧喂料的方式加入玻纤，得到第二物料，其中，挤出机的挤出温度为250～300℃，其转速为350～480RPM；