一種碳纖維增強聚丙烯酸樹脂復合材料的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種碳纖維增強聚丙烯酸樹脂復合材料，其主要是由以下重量份比例的原料所制成：聚丙烯酸樹脂100份、酚醛樹脂30?50份、納米碳纖維40?60份、溴化聚乙烯10?30份、滑石10?20份、硫酸鎂2?8份、月硅酸1?7份。相對于現有技術，本發明所得的碳纖維增強聚丙烯酸樹脂復合材料，成本低，工藝簡單，不僅強度高，同時耐高溫性能突出，產品整體性能優異。
【專利說明】
一種碳纖維増強聚丙烯酸樹脂復合材料
技術領域
[0001]本發明公開了一種碳纖維增強聚丙烯酸樹脂復合材料，屬于高分子復合材料技術領域。
【背景技術】
[0002]聚丙烯為無毒、無臭、無味的乳白色高結晶的聚合物，結晶度高，結構規整，因而具有優良的力學性能。聚丙烯力學性能的絕對值高于聚乙烯，但在塑料材料中仍屬于偏低的品種，其拉伸強度僅可達到30MPa或稍高的水平。其無毒、無味，密度小，強度、剛度、硬度耐熱性均優于低壓聚乙烯，可在100°C左右使用。具有良好的介電性能和高頻絕緣性且不受濕度影響，但低溫時變脆，不耐磨、易老化。適于制作一般機械零件、耐腐蝕零件和絕緣零件。常見的酸、堿等有機溶劑對它幾乎不起作用，可用于食具。
[0003]為改善高分子材料的性能，拓展應用市場對高分子材料進行改性，從而提高材料綜合性能，挖掘材料潛在的各種功能是人類材料工業最流行的方法，在許多領域廣泛應用。
[0004]碳纖維(carbon fiber，簡稱CF)，是一種含碳量在95%以上的高強度、高模量纖維的新型纖維材料。它是由片狀石墨微晶等有機纖維沿纖維軸向方向堆砌而成，經碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。碳纖維“外柔內剛”，質量比金屬鋁輕，但強度卻高于鋼鐵，并且具有耐腐蝕、高模量的特性，在國防軍工和民用方面都是重要材料。它不僅具有碳材料的固有本征特性，又兼備紡織纖維的柔軟可加工性，是新一代增強纖維。碳纖維具有許多優良性能，碳纖維的軸向強度和模量高，密度低、比性能高，無蠕變，非氧化環境下耐超高溫，耐疲勞性好，比熱及導電性介于非金屬和金屬之間，熱膨脹系數小且具有各向異性，耐腐蝕性好，X射線透過性好。良好的導電導熱性能、電磁屏蔽性好等。
[0005]目前，已有大量碳纖維增強材料的研究，但是往往存在一些缺陷，如產品強度低，密度大等，無法充分發揮碳纖維復合的優勢。
【發明內容】
[0006]發明目的:為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種碳纖維增強聚丙烯酸樹脂復合材料。
[0007]技術方案:為實現上述目的，本發明提供一種碳纖維增強聚丙烯酸樹脂復合材料，其主要是由以下重量份比例的原料所制成:
[0008]聚丙烯酸樹脂100份、酚醛樹脂30-50份、納米碳纖維40-60份、
[0009]溴化聚乙烯10-30份、滑石10-20份、硫酸鎂2-8份、月硅酸1-7份。
[0010]作為優選，所述的碳纖維增強聚丙烯酸樹脂復合材料主要是由以下重量份比例的原料所制成:
[0011]聚丙烯酸樹脂100份、酚醛樹脂35-45份、納米碳纖維45-55份、
[0012]溴化聚乙烯15-25份、滑石12-18份、硫酸鎂4-6份、月硅酸3-5份。
[0013]作為另一種優選，所述的碳纖維增強聚丙烯酸樹脂復合材料主要是由以下重量份比例的原料所制成:
[0014]聚丙烯酸樹脂100份、酚醛樹脂30份、納米碳纖維40份、
[0015]溴化聚乙烯10份、滑石10份、硫酸鎂2份、月硅酸I份。
[0016]作為另一種優選，所述的碳纖維增強聚丙烯酸樹脂復合材料主要是由以下重量份比例的原料所制成:
[0017]聚丙烯酸樹脂100份、酚醛樹脂50份、納米碳纖維60份、
[0018]溴化聚乙烯30份、滑石20份、硫酸鎂8份、月硅酸7份。
[0019]作為另一種優選，所述納米碳纖維的長徑比為2.0-3.0。
[0020]作為另一種優選，所述的碳纖維增強聚丙烯酸樹脂復合材料主要是由以下步驟所制成:
[0021](I)取聚丙烯酸樹脂、酚醛樹脂和溴化聚乙烯混合，然后熔融，不斷攪拌；
[0022 ](2)在上述熔融狀態下加入納米碳纖維、滑石、硫酸鎂和月硅酸，繼續攪拌；
[0023](3)攪拌結束后，成型，即得。
[0024]作為進一步優選，步驟(2)中所述攪拌時間為2_4h。
[0025]有益效果:相對于現有技術，本發明所得的碳纖維增強聚丙烯酸樹脂復合材料，成本低，工藝簡單，不僅強度高，同時耐高溫性能突出，產品整體性能優異。
【具體實施方式】
[0026]實施例1
[0027]組方:
[0028]聚丙烯酸樹脂100份、酚醛樹脂30份、納米碳纖維40份、
[0029]溴化聚乙烯10份、滑石10份、硫酸鎂2份、月硅酸I份。
[0030]所述納米碳纖維的長徑比為2.0。
[0031]制備方法:
[0032](I)取聚丙烯酸樹脂、酚醛樹脂和溴化聚乙烯混合，然后熔融，不斷攪拌；
[0033 ](2)在上述熔融狀態下加入納米碳纖維、滑石、硫酸鎂和月硅酸，繼續攪拌；
[0034](3)攪拌結束后，成型，即得。
[0035]步驟(2)中所述攪拌時間為2h。
[0036]實施例2
[0037]組方:
[0038]聚丙烯酸樹脂100份、酚醛樹脂50份、納米碳纖維60份、
[0039]溴化聚乙烯30份、滑石20份、硫酸鎂8份、月硅酸7份。
[0040]所述納米碳纖維的長徑比為3.0。
[0041]制備方法:
[0042](I)取聚丙烯酸樹脂、酚醛樹脂和溴化聚乙烯混合，然后熔融，不斷攪拌；
[0043 ](2)在上述熔融狀態下加入納米碳纖維、滑石、硫酸鎂和月硅酸，繼續攪拌；
[0044](3)攪拌結束后，成型，即得。
[0045]步驟(2)中所述攪拌時間為4h。
[0046]實施例3
[0047]組方:
[0048]聚丙烯酸樹脂100份、酚醛樹脂40份、納米碳纖維50份、
[0049 ]溴化聚乙烯20份、滑石15份、硫酸鎂5份、月硅酸4份。
[0050]所述納米碳纖維的長徑比為2.5。
[0051 ]制備方法:
[0052](I)取聚丙烯酸樹脂、酚醛樹脂和溴化聚乙烯混合，然后熔融，不斷攪拌；
[0053 ](2)在上述熔融狀態下加入納米碳纖維、滑石、硫酸鎂和月硅酸，繼續攪拌；
[0054](3)攪拌結束后，成型，即得。
[0055]步驟(2)中所述攪拌時間為3h。
[0056]實施例4
[0057]組方:
[0058]聚丙烯酸樹脂100份、酚醛樹脂35份、納米碳纖維45份、
[0059]溴化聚乙烯15份、滑石12份、硫酸鎂4份、月硅酸3份。
[0060]所述納米碳纖維的長徑比為2.2。
[0061 ]制備方法:
[0062](I)取聚丙烯酸樹脂、酚醛樹脂和溴化聚乙烯混合，然后熔融，不斷攪拌；
[0063 ](2)在上述熔融狀態下加入納米碳纖維、滑石、硫酸鎂和月硅酸，繼續攪拌；
[0064](3)攪拌結束后，成型，即得。
[0065]步驟(2)中所述攪拌時間為3h。
[0066]實施例5
[0067]組方:
[0068]聚丙烯酸樹脂100份、酚醛樹脂45份、納米碳纖維55份、
[0069 ]溴化聚乙烯25份、滑石18份、硫酸鎂6份、月硅酸5份。
[0070]所述納米碳纖維的長徑比為2.8。
[0071]制備方法:
[0072](I)取聚丙烯酸樹脂、酚醛樹脂和溴化聚乙烯混合，然后熔融，不斷攪拌；
[0073 ](2)在上述熔融狀態下加入納米碳纖維、滑石、硫酸鎂和月硅酸，繼續攪拌；
[0074](3)攪拌結束后，成型，即得。
[0075]步驟(2)中所述攪拌時間為3h。
[0076]實驗例本發明所得復合材料性能檢測
[0077]本發明所得復合材料經過檢測，結果顯示其拉伸強度和彎曲均顯著提高，同時，產品密度顯著降低。表明本發明復合材料在提高強度的同時，還可以顯著降低產品密度。
【主權項】
1.一種碳纖維增強聚丙烯酸樹脂復合材料，其特征在于，它主要是由以下重量份比例的原料所制成: 聚丙烯酸樹脂100份、酚醛樹脂30-50份、納米碳纖維40-60份、 溴化聚乙烯10-30份、滑石10-20份、硫酸鎂2-8份、月硅酸1_7份。2.根據權利要求1所述的碳纖維增強聚丙烯酸樹脂復合材料，其特征在于，它主要是由以下重量份比例的原料所制成: 聚丙烯酸樹脂100份、酚醛樹脂35-45份、納米碳纖維45-55份、 溴化聚乙烯15-25份、滑石12-18份、硫酸鎂4-6份、月硅酸3_5份。3.根據權利要求1所述的碳纖維增強聚丙烯酸樹脂復合材料，其特征在于，它主要是由以下重量份比例的原料所制成: 聚丙烯酸樹脂100份、酚醛樹脂30份、納米碳纖維40份、 溴化聚乙烯10份、滑石10份、硫酸鎂2份、月硅酸I份。4.根據權利要求1所述的碳纖維增強聚丙烯酸樹脂復合材料，其特征在于，它主要是由以下重量份比例的原料所制成: 聚丙烯酸樹脂100份、酚醛樹脂50份、納米碳纖維60份、 溴化聚乙烯30份、滑石20份、硫酸鎂8份、月硅酸7份。5.根據權利要求1所述的碳纖維增強聚丙烯酸樹脂復合材料，其特征在于，所述納米碳纖維的長徑比為2.0-3.0。6.根據權利要求1所述的碳纖維增強聚丙烯酸樹脂復合材料，其特征在于，其主要是由以下步驟所制成: (1)取聚丙烯酸樹脂、酚醛樹脂和溴化聚乙烯混合，然后熔融，不斷攪拌； (2)在上述熔融狀態下加入納米碳纖維、滑石、硫酸鎂和月硅酸，繼續攪拌； (3)攪拌結束后，成型，即得。7.根據權利要求6所述的碳纖維增強聚丙烯酸樹脂復合材料，其特征在于，步驟(2)中所述攪拌時間為2_4h。
【文檔編號】C08L23/28GK105924870SQ201610308803
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年5月11日
【發明人】孔小寅, 潘文強, 傅發祥
【申請人】南京京錦元科技實業有限公司