一种玄武岩织物增强聚苯硫醚纳米复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种一种玄武岩织物增强聚苯硫醚纳米复合材料，由上至下依次为上盖板、中间层和下模具，所述下模具内两侧边处连接设有垫片，所述中间层由上至下为上脱模布、预制件、下脱模布，所述预制件为一层聚苯硫醚粉末、一层玄武岩纤维间隔设置。本发明专利技术的优点：玄武岩连续纤维和聚苯硫醚树脂都具有良好的电绝缘、耐腐蚀、耐高温等多种优异性能。通过在表面增加纳米二氧化硅粒子后可有效的增加比表面积，同时因为化学接枝能有效改善玄武岩和聚苯硫醚之间的界面结合情况，可得到力学性能更好的玄武岩增强聚苯硫醚复合材料。

【技术实现步骤摘要】
一种玄武岩织物增强聚苯硫醚纳米复合材料及其制备方法
本专利技术涉及织物复合材料
，具体是指一种玄武岩织物增强聚苯硫醚纳米复合材料及其制备方法。
技术介绍
玄武岩纤维是一种新型无机环保绿色高性能纤维材料，玄武岩纤维的生产工艺无挥发性物质及废弃物产生，对环境无污染，并且产品废弃后可直接在环境中通过物理或者化学方式降解，无任何危害，因而是一种名副其实的绿色环保材料,因此开发基于玄武岩纤维的高附加值产品，不仅符合国家发展战略，还可以产生较高的经济价值。与玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等其它高性能纤维相比，玄武岩纤维不仅力学性能佳，而且具有很多优异功能性，如耐高温性能好，可在-260～700℃范围内连续工作，耐酸耐碱，抗紫外线性能强，吸湿性低，有更好的耐环境性能；绝缘性能好，高温过滤性佳，抗辐射等。因此玄武岩纤维被认为是碳纤维的低价替代品，是继碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维之后的第四大高技术纤维。现有的玄武岩织物本身结构较为单一，承载力比较差，现有的玄武岩织物伸长率低，影响了有机树脂的浸透，制成复合材料时候常出现融合不完全的情况，因此需要生产出一种高强度的玄武岩织物。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述的各种问题，提供了一种玄武岩织物增强聚苯硫醚纳米复合材料及其制备方法，以玄武岩纤维和聚苯硫醚粉末为预制件，改变预制件中玄武岩纤维的纵横编制密度，与聚苯硫醚层层交错复合即可得到玄武岩织物增强聚苯硫醚纳米复合材料，表现出良好的的机械性能和柔曲性能，采用模压成型工艺，制得工艺流程简单，应用范围广泛。为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案为：一种玄武岩织物增强聚苯硫醚纳米复合材料，由上至下依次为上盖板、中间层和下模具，所述下模具内两侧边处连接设有垫片，所述中间层由上至下为上脱模布、预制件、下脱模布，所述预制件为一层聚苯硫醚粉末、一层玄武岩纤维间隔设置。优选的，所述上脱模布和所述下脱模布均为聚酰亚胺薄膜所制。优选的，所述下模具上面设有凹槽，所述上盖板和所述凹槽相匹配。优选的，所述上脱模布、预制件、下脱模布等宽。优选的，所述上盖板和下模具采用工程塑料制得。优选的，所述上盖板的厚度为5cm，所述下模具的厚度为20cm，所述凹槽的深度为15cm，所述垫片的高度为5cm。本专利技术还包括一种玄武岩织物增强聚苯硫醚纳米复合材料的制备方法，包括以下步骤：步骤一：选用玄武岩织物(平纹)，使用丙酮有机溶剂或者高温300℃，去除表面的油污和浸润剂；步骤二：使用烘箱加温120℃烘干玄武岩织物；步骤三：配置KH560：乙醇：去离子水＝2％：72％：26％的硅烷偶联剂，加入纳米二氧化硅，消泡剂，分散剂，使纳米粒子分散均匀，使用水浴锅恒温23℃加热，用醋酸把PH值调节到6，持续1h；步骤四：使用100℃烘箱加温烘干玄武岩织物；步骤五：将聚苯硫醚粉末放入230℃烘箱内，在一定程度上进行热交联增大分子量；步骤六：使用平板硫化仪热压15min。优选的，所述步骤三中的所述消泡剂为聚硅氧烷，低费点石脑油或异丁醇混合制成。优选的，所述步骤三中的所述分散剂为聚乙烯醇，十二烷基苯磺酸钠混合制成。优选的，所述步骤六的热压温度为310℃，压强为5Mpa。优选的，所述步骤一中的玄武岩织物选用无捻粗纱，所述无捻粗纱采用纵横相互垂直的编制方法，其中纵向编织密度为13-15根每厘米，横向编制密度为13-15根每厘米。优选的，所述预制件为一层聚苯硫醚粉末、一层玄武岩纤维间隔设置方式中至少含有三层聚苯硫醚粉末和四层玄武岩纤维。本专利技术与现有技术相比的优点在于：玄武岩连续纤维和聚苯硫醚树脂都具有良好的电绝缘、耐腐蚀、耐高温等多种优异性能。通过在表面增加纳米二氧化硅粒子后可有效的增加比表面积，同时因为化学接枝能有效改善玄武岩和聚苯硫醚之间的界面结合情况，可得到力学性能更好的玄武岩增强聚苯硫醚复合材料，无捻粗纱具有良好的耐磨性，良好的成带性，织造用无捻粗纱在织造前需经强制烘干，无捻粗纱张力均匀，悬垂度应符合一定标准，退解性好和浸透性好，用无捻粗纱制备的玄武岩织物织物均匀，布边平直，布面平整呈席状，无污渍、起毛、折痕、皱纹等，织物制成的层合材料的干、湿态机械强度均应达到要求，聚苯硫醚是一种新型高性能热塑性树脂，具有机械强度高、耐高温、耐化学药品性、难燃、热稳定性好、电性能优良等优点。附图说明图1是本专利技术一种玄武岩织物增强聚苯硫醚纳米复合材料的结构示意图。图2是本专利技术一种玄武岩织物增强聚苯硫醚纳米复合材料的工艺流程图。图3是本专利技术一种玄武岩织物增强聚苯硫醚纳米复合材料的预制层的结构示意图。如图所示：1、上盖板；2、上脱模布；3、预制件；4、下脱模布；5、垫片；6、下模具；7、玄武岩纤维层；8、聚苯硫醚粉末层。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步的详细说明。结合附图1至附图3，一种玄武岩织物增强聚苯硫醚纳米复合材料，由上至下依次为上盖板1、中间层和下模具6，所述下模具6内两侧边处连接设有垫片5，所述中间层由上至下为上脱模布2、预制件3、下脱模布4，所述预制件3为一层聚苯硫醚粉末、一层玄武岩纤维间隔设置。所述上脱模布2和所述下脱模布4均为聚酰亚胺薄膜所制。所述下模具6上面设有凹槽，所述上盖板1和所述凹槽相匹配。所述上脱模布2、预制件3、下脱模布4等宽。所述上盖板1和下模具6采用工程塑料制得。所述上盖板1的厚度为5cm，所述下模具6的厚度为20cm，所述凹槽的深度为15cm，所述垫片5的高度为5cm。实施例本专利技术还包括一种玄武岩织物增强聚苯硫醚纳米复合材料的制备方法，包括以下步骤：步骤一：选用玄武岩织物(平纹)，使用丙酮有机溶剂或者高温300℃，去除表面的油污和浸润剂；步骤二：使用烘箱加温120℃烘干玄武岩织物；步骤三：配置KH560：乙醇：去离子水＝2％：72％：26％的硅烷偶联剂，加入纳米二氧化硅，消泡剂，分散剂，使纳米粒子分散均匀，使用水浴锅恒温23℃加热，用醋酸把PH值调节到6，持续1h；步骤四：使用100℃烘箱加温烘干玄武岩织物；步骤五：将聚苯硫醚粉末放入230℃烘箱内，在一定程度上进行热交联增大分子量；步骤六：使用平板硫化仪热压15min。所述步骤三中的所述消泡剂为聚硅氧烷，低费点石脑油或异丁醇混合制成。所述步骤三中的所述分散剂为聚乙烯醇，十二烷基苯磺酸钠混合制成。所述步骤六的热压温度为310℃，压强为5Mpa。所述步骤一中的玄武岩织物选用无捻粗纱，所述无捻粗纱采用纵横相互垂直的编制方法，其中纵向编织密度为13-15根每厘米，横向编制密度为13-15根每厘米。所述预制件为一层聚苯硫醚粉末、一层玄武岩纤维间隔设置方式中至少含有三层聚苯硫醚粉末和四层玄武岩纤维。以玄武岩纤维和聚苯硫醚粉末为预制件，改变预制件中玄武岩纤维的纵本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种玄武岩织物增强聚苯硫醚纳米复合材料，其特征在于：由上至下依次为上盖板(1)、中间层和下模具(6)，所述下模具(6)内两侧边处连接设有垫片(5)，所述中间层由上至下为上脱模布(2)、预制件(3)、下脱模布(4)，所述预制件(3)为一层聚苯硫醚粉末、一层玄武岩纤维间隔设置。/n

【技术特征摘要】
1.一种玄武岩织物增强聚苯硫醚纳米复合材料，其特征在于：由上至下依次为上盖板(1)、中间层和下模具(6)，所述下模具(6)内两侧边处连接设有垫片(5)，所述中间层由上至下为上脱模布(2)、预制件(3)、下脱模布(4)，所述预制件(3)为一层聚苯硫醚粉末、一层玄武岩纤维间隔设置。


2.根据权利要求1所述的一种玄武岩织物增强聚苯硫醚纳米复合材料，其特征在于：所述上脱模布(2)和所述下脱模布(4)均为聚酰亚胺薄膜所制。


3.根据权利要求1所述的一种玄武岩织物增强聚苯硫醚纳米复合材料，其特征在于：所述下模具(6)上面设有凹槽，所述上盖板(1)和所述凹槽相匹配。


4.根据权利要求1所述的一种玄武岩织物增强聚苯硫醚纳米复合材料，其特征在于：所述上脱模布(2)、预制件(3)、下脱模布(4)等宽。


5.根据权利要求1所述的一种玄武岩织物增强聚苯硫醚纳米复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：选用玄武岩织物(平纹)，使用丙酮有机溶剂或者高温300℃，去...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵灵达，祝成炎，黄锦波，田伟，张红霞，金肖克，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33