一种钓竿用高强韧性复合材料制造技术

本发明专利技术公开了一种钓竿用高强韧性复合材料，其重量份组成为：苯并噁嗪85~115份，双环戊二烯40~67份，端胺基液体丁腈橡胶10~15份，液体端羧基丁腈橡胶5~6份，增塑剂8~10份，阻燃剂2~3份，稳定剂0.5~1份，萜烯树脂5~6份，固化剂3~6份，脱模剂1~2份，固化促进剂0.5~1份。在开环移位催化体系下，运用同步聚合的手段来制备聚双环戊二烯和苯并噁嗪的共混合金，并采用反应模压方式直接成型鱼竿材料。本发明专利技术提供的钓竿用高强韧性复合材料具有良好的强度和韧性，质轻耐老化防火，制备操作方法简单，能满足高性能钓竿材料的要求。

A High Strength and Toughness Composite Material for Fishing Rod

The invention discloses a high strength and toughness composite material for fishing rod. Its weight components are: 85-115 copies of benzoxazine, 40-67 copies of dicyclopentadiene, 10-15 copies of amine-terminated liquid nitrile butadiene rubber, 5-6 copies of carboxyl-terminated nitrile butadiene rubber, 8-10 copies of plasticizer, 2-3 copies of flame retardant, 0.5-1 copies of stabilizer, 5-6 copies of terpene resin, 3-6 copies of curing agent, 1-2 copies of demoulding agent and 0.5-1 copies of curing accelerator. In the open-loop shift catalytic system, the co-mixtures of Polydicyclopentadiene and benzoxazine were prepared by synchronous polymerization, and the rod materials were directly formed by reaction moulding. The high strength and toughness composite material for fishing rod provided by the invention has good strength and toughness, light weight, aging resistance and fire prevention, simple preparation and operation method, and can meet the requirements of high performance fishing rod material.

【技术实现步骤摘要】
一种钓竿用高强韧性复合材料
本专利技术属于渔具领域，具体涉及一种钓竿用高强韧性复合材料。
技术介绍
渔竿俗称“钓竿”。渔抛竿混装钓组具的一种。以前多为竹制,现多用玻璃钢、碳素纤维、铝合金等制成。长度一般为2-8米。前细后粗、前轻后重,有弹性,较坚韧。按外形可分为延竿、继竿抽竿三类；按水域使用可分为手竿、海竿和矶竿三种；按所钓鱼类的功能,有软竿、硬竿和中性竿三种。作为手臂的延长,伸入远处水中,钓取各种鱼类和水生动物。钓竿按材质分为竹木、玻璃钢(玻璃纤维复合材料)钓竿、碳素钓竿三大系列。其中，碳素钓竿根据含碳量的不同，分为低碳钓竿、高碳钓竿和超高碳钓竿，此外，目前英国推出了加入了纳米硼纤维的高碳钓竿。竹木竿具有选材精良、工艺考究、价格低廉、使用方便等优点，属于传统钓竿。玻璃纤维钓竿又称为玻璃钢竿、玻璃纤维树脂竿，采用玻璃纤维缎纹布，经浴浸环氧树脂高温固化成形(空心管或实心竿体)，具有较好的坚韧性和弹性，是钓渔竿生产走向现代合成材料、工厂化生产的第一代产品。碳纤维竿又称为碳素竿，是采用碳维素材制造而成的，具有导电性和非常好的抗张强度，采用无梭纺碳纤维纵向布制管，经浸树脂固化而成。近来颇受关注的纳米硼纤维钓竿其实也属于碳素钓竿，只不过为了改良性状在素材中添加了一种叫做纳米硼纤维的材料。目前，纯碳素、高碳素钓竿已经到了强度和重量的极限，碳素过低则太重，而碳素太高则使钓竿发脆。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的问题，提供了一种钓竿用高强韧性复合材料。本专利技术通过以下技术方案实现：一种钓竿用高强韧性复合材料，其重量份组成为：苯并噁嗪单体149~189份，双环戊二烯单体84~130份、玄武岩纤维3~24份，端胺基液体丁腈橡胶10~15份，液体端羧基丁腈橡胶5~6份，阻燃剂2~3份，稳定剂1~3份，萜烯树脂5~6份，固化剂3~6份，脱模剂1~2份，固化促进剂0.5~1份、主催化剂0.05~0.1份、助催化剂1~2份、聚合反应时间调节剂1~2份；所述阻燃剂为磷系阻燃剂；所述稳定剂为有机锡类稳定剂；所述脱模剂为二甲基硅油；所述固化剂为二氨基二苯甲烷、二氨基二苯砜、六次亚甲基四胺、以及二氨基二苯醚中的至少一种；所述固化促进剂为2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、苯磺酰氯、2-甲基-4-苯基咪唑、以及2-苯基咪唑中的至少一种；一种钓竿用高强韧性复合材料，其特征在于，其制备方法包括如下步骤：第1步，称取下列对应重量份的原料备用：A液：双环戊二烯单体63~87份、苯并噁嗪单体98~117份、端胺基液体丁腈橡胶10~15份，液体端羧基丁腈橡胶5~6份、主催化剂0.05~0.1份、稳定剂1~2份；B液：双环戊二烯单体21~43份、苯并噁嗪单体51~72份、助催化剂1~2份、聚合反应时间调节剂1~2份、阻燃剂2~3份，稳定剂0.5~1份，玄武岩纤维3~24份、萜烯树脂5~6份，固化剂3~6份，脱模剂1~2份，固化促进剂0.5~1份；第2步，反应模压成型：将A液、B液混合均匀，在低温和低压下，按照既定的聚合工艺条件注入密闭的钓鱼竿模具内，在模具中产生快速聚合反应并随之固化成型,充满模具后约在10~20s内完成聚合成型，后固化处理1min，固化结束后，将固化材料自然冷却到室温后，得到钓竿用高强韧性复合材料。进一步的，所述的苯并噁嗪单体为双酚F/苯胺型苯并噁嗪单体、双酚A/苯胺型苯并噁嗪单体、硫代二苯酚/苯胺型苯并噁嗪单体、双酚A/丙烯胺型苯并噁嗪单体、双酚F/丙烯胺型苯并噁嗪单体或双酚A/联苯胺苯并噁嗪单体中的一种。进一步的，所述玄武岩纤维为，硅烷偶联剂加入无水乙醇分散均匀后制得质量分数为2％的偶联剂溶液，将玄武岩纤维干燥后加入偶联剂溶液，100℃下超声搅拌2小时后取出，过滤后置于真空干燥箱100℃下烘干，烘干后苯并噁嗪树脂预浸渍2h，冷却后备用；进一步的，所述的主催化剂为含有壬苯酚的WCl6和TiCl4甲苯溶液的一种或多种；所述的助催化剂为Et2AlCl、Et2Zn和EtAlCl2的一种或多种。进一步的，第1步所述的聚合时间调节剂为乙二醇二丁醚、乙酰丙酮、四氢呋喃的一种或多种。进一步的，第2步所述的聚合工艺条件，料温75~80℃，聚合温度180℃，注射压力0.4~0.6MPa，合模力0~0.3MPa。进一步的，所述的稳定剂为抗氧剂168，抗氧剂264，抗氧剂1076，抗氧剂1010中的一种或多种。本专利技术的有益效果：聚双环戊二烯是一种具有较高韧性与刚性的双重力学性能的为数不多的聚合物。聚苯并噁嗪固化收缩率低,苯并噁嗪树脂固化后体积几乎不收缩,苯并噁嗪树脂由于其独特的结构,固化时无低分子物放出,其固化物体积收缩很小,得到的制品内应力小、孔隙率低、性能优良，造就了制品生产工艺简单，生产、模具成本显著降低的优异特性。采用液体丁腈橡胶组分改性苯并噁嗪,得到了较好的效果。添加液体丁腈橡胶、溶解性提升、分散性更好、相尺寸趋向均匀来提升共混体系的增韧效果。透明度较高，韧性好，边角几乎不磨破损，耐久度高，耐摔。苯并噁嗪具有开环聚合的特点,固化时无小分子释放,固化后形成类似酚醛树脂的网状结构,制品的固化收缩小,孔隙率低、有优良的力学性能、高的耐热性和阻燃性能,尤其适于用作高性能纤维增强复合材料的基体树脂。双环戊二烯与双苯并恶嗪树脂在共混聚合过程中进一步降低了其所需要的固化温度和较长的固化时间以及进一步提升了其韧性，工艺上更加简便。本专利技术与已有技术相比，具有以下优点：(1)本专利技术提供的钓竿用高强韧性复合材料，断裂韧性、拉伸强度和杨氏模量均能很大程度上满足竞技型鱼竿的要求。(2)本专利技术提供的可钓竿用高强韧性复合材料，苯并噁嗪、双环戊二烯与液体丁腈橡胶之间具有很强氢键作用力，促进二者在苯并噁嗪基体中分散均匀，进而起到协同增韧作用。(3)制品性能优良：高抗冲击且耐热、不用脱模剂或少量使用，后固化时间极短，或无需后固化，模塑制品表面光滑，涂料粘附性优异；易于反应成型：对普通设备稍加改造就可使用，室温下能成型，A液和B液的混合比不需要准确控制，设备简单，聚合时间短，生产率高；加工条件易于控制：低压成型，耗能少，设备费用为一般注射成型的15%左右，模具费用为般注射成型的10%左右，变形小，溢料少，易于制造鱼竿等制品。重量轻，所以钓鱼爱好者在钓鱼时可长时间使用，即使在溪流中使用也不会感觉到疲劳；刚性大，容易打入目标；可以感觉到鱼的动静，容易进行捕捉；刚性大、复原力大，鱼上钩时，容易卷钓鱼线；因为重量轻，远投时可以更远；震动余震小，钓鱼竿静止的要早。具体实施方式下面用具体实施例说明本专利技术，但并不是对本专利技术的限制。实施例1一种钓竿用高强韧性复合材料，其重量份组成为：苯并噁嗪单体156份，双环戊二烯单体111份、玄武岩纤维17份，端胺基液体丁腈橡胶13份，液体端羧基丁腈橡胶6份，阻燃剂3份，稳定剂2份，萜烯树脂6份，固化剂4份，脱模剂2份，固化促进剂1份、主催化剂0.1份、稳定剂2份、助催化剂2份、聚合反应时间调节剂1.5份；所述阻燃剂为磷系阻燃剂；所述稳定剂为有机锡类稳定剂；所述脱模剂为二甲基硅油；所述固化剂为二氨基二苯甲烷、二氨基二苯砜、六次亚甲基四胺、以及二氨基二苯醚中的至少一种；所述固化促进剂为2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、苯磺酰氯、2-甲基-4-苯基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钓竿用高强韧性复合材料，其特征在于：其重量份组成为：苯并噁嗪单体149~189份，双环戊二烯单体84~130份、玄武岩纤维3~24份，端胺基液体丁腈橡胶10~15份，液体端羧基丁腈橡胶5~6份，阻燃剂 2~3份，稳定剂1~2份，萜烯树脂5~6份，固化剂3~6份，脱模剂1~2份，固化促进剂0.5~1 份、主催化剂0.05~0.1份、助催化剂1~2份、聚合反应时间调节剂1~2份；所述阻燃剂为磷系阻燃剂；所述稳定剂为有机锡类稳定剂；所述脱模剂为二甲基硅油；所述固化剂为二氨基二苯甲烷、二氨基二苯砜、六次亚甲基四胺、以及二氨基二苯醚中的至少一种；所述固化促进剂为2‑甲基咪唑、2‑乙基‑4‑甲基咪唑、苯磺酰氯、2‑甲基‑4‑苯基咪唑、以及2‑苯基咪唑中的至少一种。

【技术特征摘要】
1.一种钓竿用高强韧性复合材料，其特征在于：其重量份组成为：苯并噁嗪单体149~189份，双环戊二烯单体84~130份、玄武岩纤维3~24份，端胺基液体丁腈橡胶10~15份，液体端羧基丁腈橡胶5~6份，阻燃剂2~3份，稳定剂1~2份，萜烯树脂5~6份，固化剂3~6份，脱模剂1~2份，固化促进剂0.5~1份、主催化剂0.05~0.1份、助催化剂1~2份、聚合反应时间调节剂1~2份；所述阻燃剂为磷系阻燃剂；所述稳定剂为有机锡类稳定剂；所述脱模剂为二甲基硅油；所述固化剂为二氨基二苯甲烷、二氨基二苯砜、六次亚甲基四胺、以及二氨基二苯醚中的至少一种；所述固化促进剂为2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、苯磺酰氯、2-甲基-4-苯基咪唑、以及2-苯基咪唑中的至少一种。2.根据权利要求1所述的一种钓竿用高强韧性复合材料，其特征在于，其制备方法包括如下步骤：第1步，称取下列对应重量份的原料备用：A液：双环戊二烯单体63~87份、苯并噁嗪单体98~117份、端胺基液体丁腈橡胶10~15份，液体端羧基丁腈橡胶5~6份、主催化剂0.05~0.1份、稳定剂1~2份；B液：双环戊二烯单体21~43份、苯并噁嗪单体51~72份、助催化剂1~2份、聚合反应时间调节剂1~2份、阻燃剂2~3份，稳定剂0.5~1份，玄武岩纤维3~24份、萜烯树脂5~6份，固化剂3~6份，脱模剂1~2份，固化促进剂0.5~1份；第2步，反应模压成型：将A液、B液混合均匀，在低温和低压下，按照既定的聚合工艺条件注入密闭的钓鱼竿模具内，在模具中产生快速聚合反应并随之固化成型,充满模具...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡文龙，
申请(专利权)人：巢湖市翔宇渔具有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34