一种无机纳米材料改性增韧的玻璃钢天线罩型材及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种无机纳米材料改性增韧的玻璃钢天线罩型材，其特征在于包括以下化学元素及重量组分：质量分数占60％的玻璃纤维和质量分数占40％的树脂混合料，其中树脂混合料中组分为：树脂：100份、改性的纳米二氧化硅粒子2‑10份；填料15份；色浆4份、脱模剂1份、抗氧剂0.2份以及固化体系4份。本发明专利技术利用一种含有基团γ‑甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷先对无机纳米二氧化硅进行化学改性，在无机纳米二氧化硅粒子表面引入有机基团，一方面能很大程度上增加纳米粒子与基材树脂的相容性，能使其很好的分散在其中，在提高被改性树脂聚合物产品增韧与增强性能的同步效应同时，还提高其耐热性能、表面疏水性能、耐老化性能等。 1

Inorganic nano material modified toughened glass fiber reinforced plastic radome profile and preparation method thereof

The invention relates to an inorganic Nanomaterial Modified and toughened glass steel radome profile, which consists of the following chemical elements and weight components: glass fiber with 60% mass fraction and 40% of the resin mixture with mass fraction, in which the resin mixture is divided into 100 parts, and the modified nano silica The particles are 2, 10, 15, 15, 4, 1, 0.2, and 4. In the present invention, the chemical modification of inorganic nano silica is made by using a kind of group gamma ray methacryl propyl trimethoxy silane. The organic group is introduced on the surface of inorganic nano silica particles. On the one hand, it can greatly increase the compatibility of the nano particles with the base material resin, and can be well dispersed in the nano silica. At the same time, the heat resistance, surface hydrophobicity and aging resistance of the modified resin polymer are also improved. One

【技术实现步骤摘要】
一种无机纳米材料改性增韧的玻璃钢天线罩型材及其制备方法
本专利技术涉及一种高韧性型材及其制备方法，具体是涉及一种无机纳米材料改性增韧的玻璃钢天线罩型材及其制备方法；本专利技术属于复合材料领域。
技术介绍
不饱和聚酯树脂(UPR)是热固性树脂中用量最大，也是复合材料玻璃钢制品生产中使用最多的树脂。具有轻质、高强、耐腐蚀、电绝缘、可设计性、价格低廉等优点。但固化物硬而脆、冲击性能差、收缩率高达6％～7％，使其应用受到很大限制。目前该种树脂已广泛应用于玻璃钢天线罩型材的制备中，但是玻璃钢天线罩拉挤产品壁厚比较薄，力学性能较差，遇较大外力冲击时易发生开裂，会严重影响其产品的使用性能及寿命，生产成本损失较大。因此，拉挤天线罩产品生产过程中在不损失其他物化性能的同时提高其抗冲击性能，是长期困扰拉挤领域技术人员的一大难题。因而，UPR的改性和增强增韧处理一直受到同行的普遍关注，目前不饱和聚酯树脂的增韧可以通过调节分子链结构，改变其柔韧性来实现，但是其增韧效果并不显著，反而降低了聚酯分子的极性，导致拉伸强度大幅下降。通过橡胶增韧UPR可以使树脂的韧性成倍地提高，但其耐热性和弹性模量却牺牲很多。近些年来，纳米技术发展迅速，相关的技术应用非常成熟，无机纳米粒子以其独特的表面效应、体积和量子效应与树脂混合物以化学键、物理吸附等方式结合构成纳米/聚合物复合材料，且对聚合物表现出增韧与增强的同步效应，不同特性的纳米粒子还会提高改性聚合物其他特有性能例如耐热性、疏水性、耐老化性能等等。因此，纳米粒子改性UPR是提高其综合性能的一个重要途径，也是未来UPR改性的重要发展方向。目前纳米二氧化硅技术研究比较成熟，应用非常广泛，在不饱和树脂改性领域的应用较多。但是由于纳米粒子粒径小、比表面积大、表面活性高，表面非配对原子数目多，处于热力学非稳定状态，因此本身极易团聚形成聚集体颗粒，同时SiO2表面亲水疏油，当将其作为填料添加到聚合物基体中时，由于无机刚性粒子与有机相的结构差别较大，相容性差，进一步导致纳米SiO2粒子无法以一次结构的形式均匀分散在聚合物基体当中，而是形成团聚体结构，成为复合材料当中的缺陷态，不仅无法起到增强作用，反而会损害聚合物基体本身的性能。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种高韧性、耐热性强的玻璃钢天线罩型材及其制备方法。为了解决以上技术问题，本专利技术提供一种无机纳米材料改性增韧的玻璃钢天线罩型材，包括质量分数占60％的玻璃纤维和质量分数占40％的树脂混合料，其中树脂混料中组分为：树脂：100份、改性的纳米二氧化硅粒子6份；填料15份；色浆：4份、脱模剂：1份、抗氧剂：0.2份以及固化体系：4份；所述填料为氢氧化铝；所述固化体系包含偶联剂和引发剂；所述引发剂包括MEKP(过氧化甲乙酮)以及DCP(过氧化二异丙苯)；所述偶联剂、MEKP以及DCP的组分比为0.5:0.2:0.3。本专利技术进一步限定的技术方案是：所述固化体系包含偶联剂和引发剂；所述引发剂包括MEKP过氧化甲乙酮以及DCP过氧化二异丙苯；所述偶联剂、MEKP以及DCP的组分比为0.5:0.2:0.3。进一步的，所述改性的纳米二氧化硅粒子为CH2＝C(CH3)COO(CH2)Si(OCH3)3。所述抗氧剂为胺类抗氧剂、酚类抗氧剂或亚磷酸酯类抗氧剂。所述脱模剂为磷酸酯类或硬脂酸盐类。所述填料为氢氧化铝。所述偶联剂为伯胺类、叔胺类或酸酐类。本申请还涉及一种玻璃钢天线罩型材的制备方法，其特征在于包括以下步骤：第一步：在室温下，在料桶中加入树脂100份、改性的纳米二氧化硅粒子2-10份；填料15份、色浆4份、脱模剂1份以及抗氧剂0.2份；混合搅拌30min；第二步：在料桶中再加入固化体系4份，其中固化体系中偶联剂、MEKP以及DCP的组分比为0.5:0.2:0.3；混合搅拌30min；第三步：将模具各部位加热到设定温度，参数如下：将模具前部加热至95℃、模具中部加热至135℃、模具尾部加热至130℃、模具两侧加热至130℃；第四步：将玻璃纤维穿过料槽，将经过第二步处理后的树脂混料注入料槽中浸润玻璃纤维，然后穿过模具；第五步：将夹持提前打开时间2s；将牵引速度设置为250mm/min、交替触发时间4s、间隔时间30s、暂停时间10s，气压550kpa；第六步：连续牵引，切割成品。本专利技术的技术方案还包括改性的纳米二氧化硅粒子制备步骤：第一、将纳米SiO2放入电热恒温鼓风干燥箱中在100℃时干燥24h；第二、取所需用量的纳米SiO2，无水乙醇和去离子水按1∶0.8配制的混合溶液倒入烧杯中，超声分散30min后倒入三口烧瓶内；第三步、取一定量γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，溶于20mL无水乙醇中，充分搅拌后一次性加入三口烧瓶内，在75℃-80℃下恒温搅拌4-5h；第四步、将所得乳液进行高速离心分离、超声分散、乙醇洗涤，重复3次去除多余的γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷及副产物，干燥后得改性后纳米粒子。本专利技术的有益效果是：本专利技术利用一种含有基团γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷先对无机纳米二氧化硅进行化学改性，在无机纳米二氧化硅粒子表面引入有机基团，一方面能很大程度上增加纳米粒子与基材树脂的相容性，能使其很好的分散在其中，另一方面γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷有机链端含有双建，在混合树脂固化时参与双健的交联固化。在提高被改性树脂聚合物产品增韧与增强性能的同步效应同时，还提高其耐热性能、表面疏水性能、耐老化性能等。因此，本专利技术提供的玻璃钢异型材，在树脂混合料中加入改性的纳米二氧化硅粒子，配合多种引发剂联用后，提高了产品合格率和很大程度提高该类产品物化性能和寿命。附图说明图1为本专利技术γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷改性纳米二氧化硅原理图。具体实施方式为了更好地理解本专利技术，下面对本专利技术技术方案进行详细说明，但是本专利技术的保护范围不局限于所述实施例。实施例1：本实施例提供一种玻璃钢天线罩型材，包括以下化学元素及重量组分：质量分数占60％的玻璃纤维和质量分数占40％的树脂混合料，其中树脂混料中组分为：树脂100份、改性的纳米二氧化硅粒子2份；填料15份；色浆：4份、脱模剂：1份、抗氧剂0.2份以及固化体系4份。所述填料为氢氧化铝；所述固化体系包含偶联剂和引发剂；引发剂包括MEKP即过氧化甲乙酮以及DCP即过氧化二异丙苯；所述偶联剂、MEKP以及DCP的组分比为0.5:0.2:0.3。所述脱模剂为磷酸酯类或硬脂酸盐类。所述抗氧剂为胺类抗氧剂、酚类抗氧剂或亚磷酸酯类抗氧剂。所述偶联剂为伯胺类、叔胺类或酸酐类。所述偶联剂、MEKP以及DCP的组分比为0.5:0.2:0.3。本申请还涉及该玻璃钢天线罩型材的制备方法，包括以下步骤：第一步：在室温下，在料桶中加入树脂100份、改性的纳米二氧化硅粒子2份；填料15份、色浆4份、脱模剂1份以及抗氧剂0.2份；混合搅拌30min；第二步：在料桶中再加入固化体系4份，其中固化体系中偶联剂、MEKP以及DCP的组分比为0.5:0.2:0.3；混合搅拌30min；第三步：将模具各部位加热到设定温度，参数如下：将模具前部加热至95℃、模具中部加热至135℃、模具尾部加热至130℃、模具两侧加热至130℃；第四步：将玻本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无机纳米材料改性增韧的玻璃钢天线罩型材，其特征在于包括以下化学元素及

【技术特征摘要】
1.一种无机纳米材料改性增韧的玻璃钢天线罩型材，其特征在于包括以下化学元素及重量组分：质量分数占60％的玻璃纤维和质量分数占40％的树脂混合料，其中树脂混合料中组分为：树脂：100份、改性的纳米二氧化硅粒子2-10份；填料15份；色浆4份、脱模剂1份、抗氧剂0.2份以及固化体系4份。2.根据权利要求1所述的无机纳米材料改性增韧的玻璃钢天线罩型材，其特征在于：所述固化体系包含偶联剂和引发剂；所述引发剂包括MEKP过氧化甲乙酮以及DCP过氧化二异丙苯；所述偶联剂、MEKP以及DCP的组分比为0.5:0.2:0.3。3.根据权利要求2所述的无机纳米材料改性增韧的玻璃钢天线罩型材，其特征在于：所述改性的纳米二氧化硅粒子为CH2＝C(CH3)COO(CH2)Si(OCH3)3。4.根据权利要求3所述的无机纳米材料改性增韧的玻璃钢天线罩型材，其特征在于：所述抗氧剂为胺类抗氧剂、酚类抗氧剂或亚磷酸酯类抗氧剂。5.根据权利要求4所述的无机纳米材料改性增韧的玻璃钢天线罩型材，其特征在于：所述偶联剂为伯胺类、叔胺类或酸酐类。6.根据权利要求5所述的无机纳米材料改性增韧的玻璃钢天线罩型材，其特征在于：所述填料为氢氧化铝。7.根据权利要求6所述的无机纳米材料改性增韧的玻璃钢天线罩型材，其特征在于：所述脱模剂为磷酸酯类或硬脂酸盐类。8.一种无机纳米材料改性增韧的玻璃钢天线罩型材的制备方法，其特征在于：第一步：在室温下，在料桶中加入树脂100份、...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶枫韬，沈勇军，黄定芳，李峰，张亚文，徐国忠，包建宁，
申请(专利权)人：南京华格电汽塑业有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32