一种竹碳纤维天然树脂复合材料制造技术

本发明专利技术涉及树脂材料技术领域，具体涉及一种竹碳纤维天然树脂复合材料，其原料按重量份包括：天然树脂70‑82份、改性芳胺固化剂35‑46份、改性竹碳纤维16‑25份、玄武石纤维3‑10份、铁纳米粒子5‑13份、聚乙烯蜡1.2‑3份、偶联剂1‑4份、促进剂1‑3.5份、润湿剂0.3‑1.6份、膨胀珍珠岩0.4‑3.5份、凹凸棒土0.5‑2份。本发明专利技术具有优良的抗紫外线性能和力学性能。

A Natural Resin Composite Material of Bamboo Carbon Fiber

The invention relates to the technical field of resin materials, in particular to a bamboo carbon fiber natural resin composite material, whose raw materials by weight include: natural resin 70 82 phr, modified aromatic amine curing agent 35 46 phr, modified bamboo carbon fiber 16 25 phr, basalt fiber 3 10 phr, iron nanoparticles 5 13 phr, polyethylene wax 1.2 3 phr, coupling agent 1 4 phr, accelerator 1 3.5 phr, wetting agent. 0.3 1.6, 0.4 3.5 and 0.5 2 of expanded perlite and attapulgite. The invention has excellent ultraviolet resistance and mechanical properties.

【技术实现步骤摘要】
一种竹碳纤维天然树脂复合材料
本专利技术涉及树脂材料
，具体涉及一种竹碳纤维天然树脂复合材料。
技术介绍
竹碳纤维是取毛竹为原料，采用了纯氧高温及氮气阻隔延时的煅烧新工艺和新技术，使得竹炭天生具有的微孔更细化和蜂窝化，然后再与具有蜂窝状微孔结构趋势的聚酯改性切片熔融纺丝而制成的。竹碳纤维具有柔滑软暖、吸湿透气、抑菌抗菌和绿色环保的特点。目前，常利用竹碳纤维增强天然树脂材料的性能，但是由于竹碳纤维与天然树脂的相容性不好，导致材料的性能不佳，难以满足市场的需求。
技术实现思路
基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了一种竹碳纤维天然树脂复合材料。本专利技术具有优良的抗紫外线性能和力学性能。本专利技术提出的一种竹碳纤维天然树脂复合材料，其原料按重量份包括：天然树脂70-82份、改性芳胺固化剂35-46份、改性竹碳纤维16-25份、玄武石纤维3-10份、铁纳米粒子5-13份、聚乙烯蜡1.2-3份、偶联剂1-4份、促进剂1-3.5份、润湿剂0.3-1.6份、膨胀珍珠岩0.4-3.5份、凹凸棒土0.5-2份。优选地，所述改性竹碳纤维按照如下工艺进行制备：取活性竹碳纤维与混酸溶液混合，微波搅拌反应，取出冷却至室温，洗涤至中性，烘干，得到改性竹碳纤维。优选地，所述活性竹碳纤维按照如下工艺进行制备：将竹碳纤维置于95-110℃下蒸煮40-55min后烘干，得到活性竹碳纤维。优选地，所述微波搅拌反应中，反应温度为30-40℃，反应时间为2-3h，反应pH为4.5-5.5，微波功率为350-400W。优选地，所述混酸溶液由浓硫酸和浓硝酸按照3-3.5：1-2的体积比组成。优选地，所述微波搅拌反应在冷凝回流及氮气保护下进行。优选地，所述烘干的温度为65-75℃。优选地，所述活性竹碳纤维与混酸溶液的质量体积比(g/ml)为1：75-85。本专利技术的制备方法为：将原料按照所述比例进行混合搅拌均匀，在真空烘箱中脱泡后浇注到模具中，在70-80℃固化4-5h后冷却至室温脱模即可。本专利技术的原料包括天然树脂、改性芳胺固化剂、改性竹碳纤维、玄武石纤维、铁纳米粒子、聚乙烯蜡、偶联剂、促进剂、润湿剂、膨胀珍珠岩、凹凸棒土，各原料相容性好，能够赋予本专利技术良好的基础性能，其中，竹碳纤维具有补强的特点，优选方案中，采用混酸对竹碳纤维进行微波辐射改性，在混酸环境下经微波辐照改性后的活性碳纤维表面形成了大量的羧基、酯基以及醇羟基等含氧官能团，这些基团的引入可以提高竹碳纤维的润湿性能，进而提高其与天然树脂的相容性，同时还提高了竹碳纤维对铁纳米粒子的氢键甚至螯合作用，避免了铁纳米粒子之间的团聚现象，极大地提高了铁纳米粒子在天然树脂中的分散稳定性，且铁纳米粒子具有优异的电磁响应特性和吸波性能，碳纤维对电磁波有强反射作用，两者具有协效作用，能有效提高本专利技术的抗紫外线性能；此外，添加玄武石纤维，与竹碳纤维和铁纳米粒子具有协效作用，能有效提高本专利技术的力学性能。经验证，相较于现有技术，本专利技术的抗紫外线性能提高了7-10％。具体实施方式下面，通过具体实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明。实施例1一种竹碳纤维天然树脂复合材料，其原料按重量份包括：天然树脂70份、改性芳胺固化剂46份、改性竹碳纤维16份、玄武石纤维10份、铁纳米粒子5份、聚乙烯蜡3份、偶联剂1份、促进剂3.5份、润湿剂0.3份、膨胀珍珠岩3.5份、凹凸棒土0.5份。实施例2一种竹碳纤维天然树脂复合材料，其原料按重量份包括：天然树脂82份、改性芳胺固化剂35份、改性竹碳纤维25份、玄武石纤维3份、铁纳米粒子13份、聚乙烯蜡1.2份、偶联剂4份、促进剂1份、润湿剂1.6份、膨胀珍珠岩0.4份、凹凸棒土2份；其中，所述改性竹碳纤维按照如下工艺进行制备：取活性竹碳纤维与混酸溶液混合，微波搅拌反应，取出冷却至室温，洗涤至中性，烘干，得到改性竹碳纤维。实施例3一种竹碳纤维天然树脂复合材料，其原料按重量份包括：天然树脂75份、改性芳胺固化剂40份、改性竹碳纤维20份、玄武石纤维5份、铁纳米粒子9份、聚乙烯蜡2份、偶联剂2.5份、促进剂2.5份、润湿剂1份、膨胀珍珠岩2份、凹凸棒土1份；其中，所述改性竹碳纤维按照如下工艺进行制备：取活性竹碳纤维与混酸溶液混合，微波搅拌反应，取出冷却至室温，洗涤至中性，烘干，得到改性竹碳纤维；所述活性竹碳纤维按照如下工艺进行制备：将竹碳纤维置于100℃下蒸煮50min后烘干，得到活性竹碳纤维；所述微波搅拌反应中，反应温度为35℃，反应时间为2.5h，反应pH为5，微波功率为370W；所述混酸溶液由浓硫酸和浓硝酸按照3.3：1.5的体积比组成；所述微波搅拌反应在冷凝回流及氮气保护下进行；所述烘干的温度为70℃；所述活性竹碳纤维与混酸溶液的质量体积比(g/ml)为1：80。实施例4一种竹碳纤维天然树脂复合材料，其原料按重量份包括：天然树脂73份、改性芳胺固化剂37份、改性竹碳纤维18份、玄武石纤维4份、铁纳米粒子7份、聚乙烯蜡1.5份、偶联剂2份、促进剂2份、润湿剂0.7份、膨胀珍珠岩1份、凹凸棒土0.8份；其中，所述改性竹碳纤维按照如下工艺进行制备：取活性竹碳纤维与混酸溶液混合，微波搅拌反应，取出冷却至室温，洗涤至中性，烘干，得到改性竹碳纤维；所述活性竹碳纤维按照如下工艺进行制备：将竹碳纤维置于95℃下蒸煮55min后烘干，得到活性竹碳纤维；所述微波搅拌反应中，反应温度为30℃，反应时间为3h，反应pH为4.5，微波功率为400W；所述混酸溶液由浓硫酸和浓硝酸按照3：2的体积比组成；所述微波搅拌反应在冷凝回流及氮气保护下进行；所述烘干的温度为65℃；所述活性竹碳纤维与混酸溶液的质量体积比(g/ml)为1：85。实施例5一种竹碳纤维天然树脂复合材料，其原料按重量份包括：天然树脂80份、改性芳胺固化剂45份、改性竹碳纤维23份、玄武石纤维8份、铁纳米粒子11份、聚乙烯蜡2.5份、偶联剂3份、促进剂3份、润湿剂1.3份、膨胀珍珠岩3份、凹凸棒土1.5份；其中，所述改性竹碳纤维按照如下工艺进行制备：取活性竹碳纤维与混酸溶液混合，微波搅拌反应，取出冷却至室温，洗涤至中性，烘干，得到改性竹碳纤维；所述活性竹碳纤维按照如下工艺进行制备：将竹碳纤维置于110℃下蒸煮40min后烘干，得到活性竹碳纤维；所述微波搅拌反应中，反应温度为40℃，反应时间为2h，反应pH为5.5，微波功率为350W；所述混酸溶液由浓硫酸和浓硝酸按照3.5：1的体积比组成；所述微波搅拌反应在冷凝回流及氮气保护下进行；所述烘干的温度为75℃；所述活性竹碳纤维与混酸溶液的质量体积比(g/ml)为1：75。对比例1一种竹碳纤维天然树脂复合材料，其原料按重量份包括：天然树脂80份、改性芳胺固化剂45份、竹碳纤维23份、玄武石纤维8份、铁纳米粒子11份、聚乙烯蜡2.5份、偶联剂3份、促进剂3份、润湿剂1.3份、膨胀珍珠岩3份、凹凸棒土1.5份。试验例1分别对实施例1-5得到的竹碳纤维天然树脂复合材料以及对比例1得到的竹碳纤维天然树脂复合材料进行力学性能测试，测试结果如下表：项目剪切强度(MPa)实施例1173实施例2215实施例3213实施例4215实施例5216对比例1165由上表可知，本专利技术具有优良的力学性能。以上所述，仅为本专利技术较佳的具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种竹碳纤维天然树脂复合材料，其特征在于，其原料按重量份包括：天然树脂70‑82份、改性芳胺固化剂35‑46份、改性竹碳纤维16‑25份、玄武石纤维3‑10份、铁纳米粒子5‑13份、聚乙烯蜡1.2‑3份、偶联剂1‑4份、促进剂1‑3.5份、润湿剂0.3‑1.6份、膨胀珍珠岩0.4‑3.5份、凹凸棒土0.5‑2份。

【技术特征摘要】
1.一种竹碳纤维天然树脂复合材料，其特征在于，其原料按重量份包括：天然树脂70-82份、改性芳胺固化剂35-46份、改性竹碳纤维16-25份、玄武石纤维3-10份、铁纳米粒子5-13份、聚乙烯蜡1.2-3份、偶联剂1-4份、促进剂1-3.5份、润湿剂0.3-1.6份、膨胀珍珠岩0.4-3.5份、凹凸棒土0.5-2份。2.根据权利要求1所述竹碳纤维天然树脂复合材料，其特征在于，所述改性竹碳纤维按照如下工艺进行制备：取活性竹碳纤维与混酸溶液混合，微波搅拌反应，取出冷却至室温，洗涤至中性，烘干，得到改性竹碳纤维。3.根据权利要求2所述竹碳纤维天然树脂复合材料，其特征在于，所述活性竹碳纤维按照如下工艺进行制备：将竹碳纤维置于95-110℃下蒸煮40-55min后烘...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴万水，
申请(专利权)人：安徽省科晟生态木装饰材料有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34