一种高性能复合材料及其制备方法技术

一种高性能复合材料，包括以下重量份数的各组分：碳化硅纤维40～60份、红外截止剂0.01～0.1份、填料15～35份、纳米粉体20～28份、固化剂1～3份、紫外线屏蔽剂1～4份、玄武岩多轴向布60～90份。纳米粉体提高了复合材料的柔韧性性、阻隔性能、热稳定性和阻燃性能；碳化硅纤维增强了复合材料的、耐腐蚀性和耐冲击性；玄武岩纤维抗紫外线性能强，大大提高了复合材料的抗老化性能，由于使用了多轴向布，材料的韧性非常好，在受到强风或者外力冲击时不会产生破坏；采用本发明专利技术的制备方法所得的复合材料轻质高强，具有很高的比模量和比强度，耐候性好，韧性非常好，在受到强风或者外力冲击时不会产生破坏。

A High Performance Composite Material and Its Preparation Method

A high performance composite material is composed of 40 to 60 portions of silicon carbide fiber, 0.01 to 0.1 portions of infrared cutoff agent, 15 to 35 portions of filler, 20 to 28 portions of nano-powder, 1 to 3 portions of curing agent, 1 to 4 portions of ultraviolet shielding agent and 60 to 90 portions of basalt multiaxial fabric. Nano-powder improves the flexibility, barrier property, thermal stability and flame retardancy of composites; SiC fiber reinforces composites, corrosion resistance and impact resistance; basalt fiber has strong anti-ultraviolet property, which greatly improves the anti-aging performance of composites. Due to the use of multi-axial cloth, the material is tough. The composite material prepared by the method of the invention has the advantages of light weight, high strength, high specific modulus and strength, good weather resistance, good toughness, and no damage when subjected to strong wind or external force impact.

【技术实现步骤摘要】
一种高性能复合材料及其制备方法
本专利技术属于建筑用材料，具体为一种高性能复合材料及其制备方法。
技术介绍
建筑用复合材料主要有三大类。一类是铝合金材料：这种材料的导热率很高，隔热效果不好，冬天房屋内的热量会很快的散失到室外，而夏天室外的热量会迅速传导进室内，使室内的温度剧增。而且，铝合金型材的加工工艺比较复杂、生产过程耗能大、成本高。另一种是塑料型材：这种材料成本低、材料保温性也好，但是其强度不高、抗老化性能较差。还有一种是采用拉挤工艺，以玻璃纤维增强不饱和碳化硅纤维的复合材料，玻璃纤维为单向纤维加玻璃毡。这种材料强度不高，而且不饱和碳化硅纤维的耐老化性也不够好，隔热效果一般。
技术实现思路
为解决现有技术中的铝合金窗框保温效果差，塑料和玻璃纤维增强不饱和碳化硅纤维材料的强度低、耐老化性差等问题的缺陷，本专利技术提供一种高性能复合材料及其制备方法。一种高性能复合材料，包括以下重量份数的各组分：优选的所述的纳米粉体为表面经硅氧烷类改性的纳米二氧化硅或纳米氧化锌；进一步的，所述的红外截止剂为ITO、ATO和GTO中的一种或几种。进一步的，所述的填料为碳酸钙、滑石粉、高岭土、氢氧化铝和云母粉中的一种或几种。进一步的，所述的固化剂为过氧化甲乙酮、过氧化苯甲酰、过氧化环己酮、过氧化叔丁酯、异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢中的一种或几种。进一步的，所述的紫外线屏蔽剂为氧化铁、二氧化钛、UV326、UV531中的一种或几种。进一步的，所述的玄武岩多轴向布为2400tex、4800tex、9600tex的双轴向、三轴向、四轴向中的一种或几种。1)、将碳化硅纤维和纳米粉体在高速分散机中混合，转速1000～1200r/min；2)、将1)所得的混合物加入搅拌釜中，再向其中加入填料、固化剂、红外截止剂和紫外线屏蔽剂，搅拌2～4h后倒入胶槽中；3)、将玄武岩多轴向布置于纱架上，经纱板进入胶槽浸渍，之后过预成型模具定形后到成型模具中，在80～150℃条件下固化成型。有益效果：纳米粉体提高了复合材料的柔韧性性、阻隔性能、热稳定性和阻燃性能；碳化硅纤维增强了复合材料的、耐腐蚀性和耐冲击性；玄武岩纤维抗紫外线性能强，大大提高了复合材料的抗老化性能，由于使用了多轴向布，材料的韧性非常好，在受到强风或者外力冲击时不会产生破坏；制备所得的复合材料轻质高强，具有很高的比模量和比强度，耐候性好，韧性非常好，在受到强风或者外力冲击时不会产生破坏。具体实施方式实施例1一种高性能复合材料，包括以下重量份数的各组分：纳米粉体为表面经硅氧烷类改性的纳米二氧化硅；红外截止剂为ITO；所述的填料为高岭土；所述的固化剂为过氧化叔丁酯；所述的紫外线屏蔽剂为二氧化钛；所述的玄武岩多轴向布为4800tex的三轴向布。一种高性能复合材料的制备方法，包括以下步骤：1)、将碳化硅纤维和纳米粉体在在高速分散机中混合，转速1000r/min；2)、将1)加入搅拌釜中，再向其中加入填料、固化剂、红外截止剂、紫外线屏蔽剂，搅拌2h后倒入胶槽中；3)、将玄武岩多轴向布置于纱架上，经纱板进入胶槽浸渍，之后过预成型模具定形后到成型模具中，在80℃条件下固化成型。实施例2一种高性能复合材料，包括以下重量份数的各组分：纳米粉体为表面经硅氧烷类改性的纳米二氧化硅或纳米氧化锌；红外截止剂为ATO和GTO的混合物；填料为碳酸钙和氢氧化铝的混合物；所述的固化剂为过氧化甲乙酮和过氧化苯甲酰的混合物；紫外线屏蔽剂为氧化锌和UV326的混合物；所述的玄武岩多轴向布为2400tex双轴向和9600tex的三轴向的混合物。一种高性能复合材料的制备方法，包括以下步骤：1)、将碳化硅纤维和纳米粉体在在高速分散机中混合，转速1200r/min；2)、将1)加入搅拌釜中，再向其中加入填料、固化剂、红外截止剂、紫外线屏蔽剂，搅拌4h后倒入胶槽中；3)、将玄武岩多轴向布置于纱架上，经纱板进入胶槽浸渍，之后过预成型模具定形后到成型模具中，在150℃条件下固化成型。实施例3一种高性能复合材料，包括以下重量份数的各组分：纳米粉体为表面经硅氧烷类改性的纳米二氧化硅；红外截止剂为ITO和GTO的混合物；所述的填料为碳酸钙、滑石粉和云母粉的混合物；所述的固化剂为过氧化苯甲酰和异丙苯过氧化氢的混合物；所述的紫外线屏蔽剂为氧化铁和UV531中的混合物；所述的玄武岩多轴向布为9600tex的四轴向布。一种高性能复合材料的制备方法，包括以下步骤：1)、将碳化硅纤维和纳米粉体在在高速分散机中混合，转速1200r/min；2)、将1)加入搅拌釜中，再向其中加入填料、固化剂、红外截止剂、紫外线屏蔽剂，搅拌4h后倒入胶槽中；3)、将玄武岩多轴向布置于纱架上，经纱板进入胶槽浸渍，之后过预成型模具定形后到成型模具中，在120℃条件下固化成型。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高性能复合材料，其特征在于，包括以下重量份数的各组分：

【技术特征摘要】
1.一种高性能复合材料，其特征在于，包括以下重量份数的各组分：2.如权利要求1所述的高性能复合材料，其特征在于，所述的纳米粉体为表面经硅氧烷类改性的纳米二氧化硅或纳米氧化锌。3.如权利要求1所述的高性能复合材料，其特征在于，所述的红外截止剂为ITO、ATO和GTO中的一种或几种。4.如权利要求1所述的高性能复合材料，其特征在于，所述的填料为碳酸钙、滑石粉、高岭土、氢氧化铝和云母粉中的一种或几种。5.如权利要求1所述的高性能复合材料，其特征在于，所述的固化剂为过氧化甲乙酮、过氧化苯甲酰、过氧化环己酮、过氧化叔丁酯、异丙苯过氧化氢和叔丁基过氧化氢中的一种或几种。6.如权利要求1所述的高性能复合材料，其特征在于，所述的紫...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨春才，薛飞，尚祖睿，潘宝庆，
申请(专利权)人：江苏创曦复合材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32