本發明屬于復合材料
技術領域：
，特別涉及一種輕質耐高溫復合材料的制備方法。
背景技術：
：近年來，隨著工程機械行業的快速發展，材料的輕量化、輕質化成為未來發展的主要方向。輕量化、輕質化主要指的是在滿足機械性能要求的前提下，將材料重量減輕。現有技術中主要是采用輕量化的金屬和非金屬材料實現的，主要包括高強度鋼材、鋁鎂合金、工程塑料以及各種復合材料。在所有輕量化材料過程中，目前鋼鐵材料仍然占據主導地位，但隨著科學技術的進步，鋼鐵材料的比例呈逐年下降趨勢，鋁合金、鎂合金、工程塑料、復合材料等材料比例逐漸增加。在汽車、飛機等交通工具中，材料滿足機械性能要求的輕質化顯得尤為重要；例如作為其關鍵零部件液壓缸，輕量化也是必然趨勢。液壓缸是液壓系統的執行元件，一般由缸筒、活塞桿、活塞、導向套、壓蓋等零部件組成，它將液壓能轉換為機械能，用來實現直線往復運動或小于360°的擺動，根據在主機上的安裝位置不同，部分也為受力部件。液壓缸的重量主要分布在缸筒和活塞桿上，而現有活塞桿的材料多為普通鋼材，其質量較重，不能滿足輕量化的需求。雖然現有技術中也有部分復合材料滿足輕質化的需求，但由于在運行過程中，液壓缸需要承受高壓、高溫等惡略環境，而目前復合材料在耐高溫、高壓方面還較弱，影響了復合材料在這一領域的應用。技術實現要素：針對上述缺陷，本發明的目的是提供一種輕質耐高溫復合材料及其制備方法，使得制備出的復合材料能夠滿足高溫、高壓的工作環境，且盡可能輕質化，以達到節省能源的目的。本發明的目的可以通過以下技術方案實現：一種輕質耐高溫復合材料，包含如下重量組份的各物質：聚氨酯30-40份、2-乙基己基二苯基磷酸酯25-35份、沒食子酸15-20份、二甘醇二苯甲醇10-15份、碳納米管3-7份、纖維硼酸鎂石4-7份、白云石粉3-6份、羧甲基纖維素銨鹽8-11份、2-(4-叔丁基芐基)丙醛12-16份、玻璃纖維4-8份、三甲基環三硼氧烷7-12份。進一步的，所述聚氨酯32-36份、2-乙基己基二苯基磷酸酯30-35份、沒食子酸17-20份、二甘醇二苯甲醇11-14份、碳納米管4-6份、纖維硼酸鎂石5-7份、白云石粉4-6份、羧甲基纖維素銨鹽8-10份、2-(4-叔丁基芐基)丙醛13-15份、玻璃纖維5-7份、三甲基環三硼氧烷8-11份。進一步的，所述聚氨酯34份、2-乙基己基二苯基磷酸酯32份、沒食子酸19份、二甘醇二苯甲醇13份、碳納米管5份、纖維硼酸鎂石6份、白云石粉5份、羧甲基纖維素銨鹽9份、2-(4-叔丁基芐基)丙醛14份、玻璃纖維6份、三甲基環三硼氧烷10份。一種輕質耐高溫復合材料的制備方法，包括如下步驟：（1）將纖維硼酸鎂石4-7份和白云石粉3-6份加入沒食子酸15-20份中，以速率500-1000r/min攪拌25-30min，得混合物A；（2）將碳納米管3-7份和三甲基環三硼氧烷7-12份加入2-(4-叔丁基芐基)丙醛12-16份，調整溫度至80-100℃，加熱反應30-40min；（3）隨后向步驟（2）中加入步驟（1）中混合物A和羧甲基纖維素銨鹽8-11份，升高溫度至110-120℃，攪拌反應30-45min；（4）將聚氨酯30-40份、2-乙基己基二苯基磷酸酯25-35份、二甘醇二苯甲醇10-15份、玻璃纖維4-8份和步驟（2）中得反應物混合，超聲處理5-10min，在溫度140-160℃下攪拌反應2-3h；待反應冷卻后即可得到所述輕質耐高溫復合材料。進一步的，步驟（1）中速率為650r/min，攪拌反應35min。進一步的，步驟（2）中溫度為85℃，加熱反應40min。進一步的，步驟（3）中溫度為116℃，以速率850r/min攪拌反應37min。進一步的，步驟（4）中超聲功率為2000W，超聲溫度設定為40℃，超聲處理8min；溫度為155℃，以速率1200r/min攪拌反應2.5h。本發明與現有技術相比，其有益效果為：本發明所述輕質耐高溫復合材料的制備方法，通過加入碳納米管、纖維硼酸鎂石、白云石粉、羧甲基纖維素銨鹽和2-(4-叔丁基芐基)丙醛等物質，使輕質填料在主基體材料中分布更為均勻，更利于達到質輕的目的，同時也提升了該復合材料的耐高溫、耐壓性能，以滿足高溫、高壓的工作環境；該復合材料的沖擊強度為5-7KJ/m2，抗壓強度為150-180MPa，可承受溫度為250-400℃。具體實施方式以下結合實施例對本發明作進一步的說明。實施例1（1）將纖維硼酸鎂石4份和白云石粉3份加入沒食子酸15份中，以速率500r/min攪拌25min，得混合物A；（2）將碳納米管3份和三甲基環三硼氧烷7份加入2-(4-叔丁基芐基)丙醛12份，調整溫度至80℃，加熱反應30min；（3）隨后向步驟（2）中加入步驟（1）中混合物A和羧甲基纖維素銨鹽8份，升高溫度至110℃，以速率850r/min攪拌反應30min；（4）將聚氨酯30份、2-乙基己基二苯基磷酸酯25份、二甘醇二苯甲醇10份、玻璃纖維4份和步驟（2）中得反應物混合，設定功率2000W，溫度40℃，超聲處理5min，在溫度140℃下以速率1200r/min攪拌反應2h；待反應冷卻后即可得到所述輕質耐高溫復合材料。對比例1將白云石粉3份、碳納米管3份、聚氨酯30份、二甘醇二苯甲醇10份和玻璃纖維4份混合，設定功率2000W，溫度40℃，超聲處理5min，在溫度140℃下以速率1200r/min攪拌反應2h；待反應冷卻后即可得到復合材料。實施例2（1）將纖維硼酸鎂石7份和白云石粉6份加入沒食子酸20份中，以速率1000r/min攪拌30min，得混合物A；（2）將碳納米管7份和三甲基環三硼氧烷12份加入2-(4-叔丁基芐基)丙醛16份，調整溫度至100℃，加熱反應40min；（3）隨后向步驟（2）中加入步驟（1）中混合物A和羧甲基纖維素銨鹽11份，升高溫度至120℃，以速率850r/min攪拌反應45min；（4）將聚氨酯40份、2-乙基己基二苯基磷酸酯35份、二甘醇二苯甲醇15份、玻璃纖維8份和步驟（2）中得反應物混合，設定功率2000W，溫度40℃，超聲處理10min，在溫度160℃下以速率1200r/min攪拌反應3h；待反應冷卻后即可得到所述輕質耐高溫復合材料。對比例2將白云石粉6份、碳納米管7份、聚氨酯40份、二甘醇二苯甲醇15份和玻璃纖維8份混合，設定功率2000W，溫度40℃，超聲處理10min，在溫度160℃下以速率1200r/min攪拌反應3h；待反應冷卻后即可得到復合材料。實施例3（1）將纖維硼酸鎂石5份和白云石粉4份加入沒食子酸17份中，以速率1000r/min攪拌25min，得混合物A；（2）將碳納米管4份和三甲基環三硼氧烷8份加入2-(4-叔丁基芐基)丙醛13份，調整溫度至80℃，加熱反應30min；（3）隨后向步驟（2）中加入步驟（1）中混合物A和羧甲基纖維素銨鹽8份，升高溫度至110℃，以速率850r/min攪拌反應45min；（4）將聚氨酯32份、2-乙基己基二苯基磷酸酯30份、二甘醇二苯甲醇11份、玻璃纖維5份和步驟（2）中得反應物混合，設定功率2000W，溫度40℃，超聲處理5min，在溫度160℃下以速率1200r/min攪拌反應3h；待反應冷卻后即可得到所述輕質耐高溫復合材料。實施例4（1）將纖維硼酸鎂石7份和白云石粉6份加入沒食子酸20份中，以速率500r/min攪拌30min，得混合物A；（2）將碳納米管6份和三甲基環三硼氧烷11份加入2-(4-叔丁基芐基)丙醛15份，調整溫度至100℃，加熱反應40min；（3）隨后向步驟（2）中加入步驟（1）中混合物A和羧甲基纖維素銨鹽10份，升高溫度至120℃，以速率850r/min攪拌反應30min；（4）將聚氨酯36份、2-乙基己基二苯基磷酸酯35份、二甘醇二苯甲醇14份、玻璃纖維7份和步驟（2）中得反應物混合，設定功率2000W，溫度40℃，超聲處理10min，在溫度140℃下以速率1200r/min攪拌反應2h；待反應冷卻后即可得到所述輕質耐高溫復合材料。實施例5（1）將纖維硼酸鎂石6份和白云石粉5份加入沒食子酸19份中，以速率650r/min攪拌35min，得混合物A；（2）將碳納米管5份和三甲基環三硼氧烷10份加入2-(4-叔丁基芐基)丙醛14份，調整溫度至85℃，加熱反應40min；（3）隨后向步驟（2）中加入步驟（1）中混合物A和羧甲基纖維素銨鹽9份，升高溫度至116℃，以速率850r/min攪拌反應37min；（4）將聚氨酯34份、2-乙基己基二苯基磷酸酯32份、二甘醇二苯甲醇13份、玻璃纖維67份和步驟（2）中得反應物混合，設定功率2000W，溫度40℃，超聲處理8min，在溫度155℃下以速率1200r/min攪拌反應2.5h；待反應冷卻后即可得到所述輕質耐高溫復合材料。將以上各個實施例和對比例得到的復合材料性能測試，結果如下表：試驗沖擊強度（KJ/m2）抗壓強度（MPa）耐溫度（℃）實施例15150250對比例10.510.588實施例25.8158320對比例20.3612.782實施例36.2169354實施例46.8176385實施例57180400本發明不限于這里的實施例，本領域技術人員根據本發明的揭示，不脫離本發明范疇所做出的改進和修改都應該在本發明的保護范圍之內。當前第1頁1 2 3