【技术实现步骤摘要】
玄武岩纤维增强不饱和树脂的板材制作及应力测定方法
本专利技术属于聚合物基纳米和玄武岩纤维
,具体涉及一种具有加热与应力感知功能的玄武岩纤维增强不饱和树脂的板材制作及应力测定方法。
技术介绍
玄武岩纤维是以天然玄武岩矿石为原料,通过铂铑合金拉丝漏板制成的连续纤维,具有较好的抗拉性能,耐重腐蚀性和化学稳定性,耐高温,高隔热隔音性能,绝缘性好。不饱和树脂不饱和树脂是指由二元酸和二元醇经缩聚反应而生成的含有不饱和双键的高分子化合物。有一定的耐热性,具有较高的拉伸、弯曲、压缩等强度,耐水、稀酸、稀碱的性能较好,耐有机溶剂的性能差,导电性能良好。玄武岩纤维增强不饱和树脂复合材料板材是目前应用最广泛的复合材料之一,具有密度小、强度高等优点,另外其原材料来源广泛、加工成型简便、生产效率高,可设计性强,是广泛应用于国民经济和国防建设中的一种重要复合材料板材。但该复合材料板虽然有一定的导电性,不能通电加热性能较差,在寒冷气候中使用受到一定限制。板受到的荷载不能自感知,特殊条件下安全性存在隐患。石墨烯作为一种纳米碳材料,在常温下石墨烯的电子迁移率超过15000cm2/(V·S),而电阻率只约10-6Ω·cm,为目前电阻率最小的材料;石墨烯具有优异的热导性能,其导热系数可高达5300W/m·K,远高于碳纳米管和金刚石。石墨烯既具有高强度、高弹模和强韧性等力学性能,又具有优异的导热、导电、电磁等功能性能而赋予不饱和树脂基玄武岩纤维增强复合材料功能/智能性能。随着石墨烯价格的大幅度下降,将石墨烯应用于复合材料领域无疑具有重大应用前景。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术中的不 ...
【技术保护点】
1.玄武岩纤维增强不饱和树脂的板材制作及应力测定方法,其特征在于:包括以下步骤:(1)、将石墨烯经过机硅烷修饰后形成石墨烯粉末;(2)、称量一定重量的石墨烯粉末分批加入到丙酮溶液中,然后将其置于超声仪中对混合溶液超声处理,制备成分散均匀的悬浮液;(3)、称量一定重量的不饱和树脂加热至软化温度以上,使不饱和树脂处于熔融流动状态,然后依次混入UV树脂,过氧化苯甲酸叔丁酯,对苯醌和MgO后搅拌混合,形成不饱和树脂混合液;(4)、将熔融的不饱和树脂混合液熔体加入步骤(2)制备的悬浮液中,使用搅拌机慢速搅拌后再快速搅拌至混合均匀,形成石墨烯不饱和树脂复合液;(5)、称量一定量的玄武岩纤维,玄武岩纤维的线密度为400tex,将玄武岩纤维剪裁成和板材制作模具大小形状相同的尺寸,用无水乙醇浸泡五至六个小时;然后放入介质为丙酮的超声波清洗机中振动清洗半个小时;最后晾干或用吹风机吹干备用;(6)、以体积比为1:1比例把无水乙醇和去离子水混合备用,用容量瓶把硅烷偶联剂KH550配成为浓度0.75%的溶液,搅拌均匀后,水解五分钟倒入塑料盆中;再按照三比十的浴比将晾干后的玄武岩纤维制品放入塑料盆中,浸泡三十分钟 ...
【技术特征摘要】
1.玄武岩纤维增强不饱和树脂的板材制作及应力测定方法,其特征在于:包括以下步骤:(1)、将石墨烯经过机硅烷修饰后形成石墨烯粉末;(2)、称量一定重量的石墨烯粉末分批加入到丙酮溶液中,然后将其置于超声仪中对混合溶液超声处理,制备成分散均匀的悬浮液;(3)、称量一定重量的不饱和树脂加热至软化温度以上,使不饱和树脂处于熔融流动状态,然后依次混入UV树脂,过氧化苯甲酸叔丁酯,对苯醌和MgO后搅拌混合,形成不饱和树脂混合液;(4)、将熔融的不饱和树脂混合液熔体加入步骤(2)制备的悬浮液中,使用搅拌机慢速搅拌后再快速搅拌至混合均匀,形成石墨烯不饱和树脂复合液;(5)、称量一定量的玄武岩纤维,玄武岩纤维的线密度为400tex,将玄武岩纤维剪裁成和板材制作模具大小形状相同的尺寸,用无水乙醇浸泡五至六个小时;然后放入介质为丙酮的超声波清洗机中振动清洗半个小时;最后晾干或用吹风机吹干备用;(6)、以体积比为1:1比例把无水乙醇和去离子水混合备用,用容量瓶把硅烷偶联剂KH550配成为浓度0.75%的溶液,搅拌均匀后,水解五分钟倒入塑料盆中;再按照三比十的浴比将晾干后的玄武岩纤维制品放入塑料盆中,浸泡三十分钟后将玄武岩纤维制品取出;最后平铺在试验台上自然晾干,再放入110℃鼓风干燥箱中干燥,一个小时后拿出,用保鲜膜包好,放在阴凉处充分冷却后,最后放入石墨烯酚醛树脂复合液中充分浸润形成浆料;(7)、将正电极和负电极分别埋设在板材制作模具内侧壁的对角位置,留出接线端子;(8)、将步骤(6)中制作的浆料倒入板材制作模具内,采用振动法排出气泡,直到达到设计厚度;(9)、浆料在板材制作模具内依次经过凝胶、固化和熟化三个阶段后形成板材,正电极和负电极粘附到板材上并与板材一体脱模;(10)、将板材放置一定时间后,按照四周支撑板材的支撑方法,采用中心加载法对板材进行加载压力,正电极和负电极连接数字电阻仪,数字电阻仪测量出加载力与电阻率变化曲线,完成该板材压力传感标定测量。2.根据权利要求1所述的玄武岩纤维增强不饱和树脂的板材制作及应力测定方法,其特征在于:步骤(2)中的石墨烯粉末的重量为步骤(4)中熔融的不饱和树脂混合液重量的0.3%。3.根据权利要求1所述的玄武岩纤维增强不饱和树脂的板材制作及应力测定方法,其特征在于:步骤(1)中采用先掺法加入石墨烯,石墨烯采用多层石墨烯,多层石墨烯原料的规格为直径<2μm、厚度为1-5nm、比表面积为500m2/g、密度2-2.25g/ml、导热系数>3000w/m·K、导电性>107S/m。4.根据权利要求2所述的玄武岩纤维增强不饱和树脂的板材制作及应力测定方法,其特征在于:熔融的不饱和树脂混合液的软化点在70°C及以下。5.根据权利要求1所述的玄武岩纤维增强不饱和树脂的板材制作及应力测定方法,其特征在于:步骤(4)中的石墨烯不饱...
【专利技术属性】
技术研发人员:王昂,李聚轩,路素青,张小娜,李荫,
申请(专利权)人:黄河科技学院,
类型:发明
国别省市:河南,41
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