一种玻璃纤维增韧型轻型鱼竿及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种玻璃纤维增韧型轻型鱼竿及其制备方法，涉及高性能鱼竿技术领域。本发明专利技术用于解决需要进一步对层级结构和制备方法进行改进以减小气泡含量，使得同等重量的成品具有更大的钓重以及更加优良的韧性、层间剪切强度和耐腐蚀性的技术问题，以碳纤维布为预浸布，通过树脂预浸渍液处理在碳纤维布的表面和孔洞内填充柔韧性良好、耐化学腐蚀、附着性良好的高分子链状树脂，改性增韧玻纤液处理使得改性增韧的分子结构嵌入玻纤布的表面和孔洞内并与高分子链状树脂良好结合，降低密度的同时提高了碳纤维布的韧性和层间剪切强度；鱼竿成品具有更加优良的韧性、层间剪切强度和耐腐蚀性，同等重量的鱼竿具有更大的钓重。同等重量的鱼竿具有更大的钓重。

【技术实现步骤摘要】
一种玻璃纤维增韧型轻型鱼竿及其制备方法


[0001]本专利技术涉及高性能鱼竿
，具体涉及一种玻璃纤维增韧型轻型鱼竿及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前的普通鱼竿在长期高强度高频率的情况下使用，其强度和韧度下降快，对于瞬间的小角度力量抵抗力低，产品的使用寿命短且长期使用刚性也会下降，使用一段时间后不符合高强度、高频率下使用的要求。
[0003]现有技术(CN108000916B)公开了一种单层多孔石墨烯增强碳纤维鱼竿的制备方法，首先将膨胀石墨剥离成石墨烯微片分散液，喷干制得石墨烯微片粉末，经氧化后在NMP分散液中微波处理制得单层的多孔石墨烯前驱物，最后用强碱对此前驱物进行活化处理，得到孔洞丰富、孔径较大的单层多孔石墨烯，再与碳纤维复合制得碳纤维布材料，最终经剪裁卷制成鱼竿；本专利技术的单层多孔石墨烯能够极易包覆碳纤维的同时，又为鱼竿固化过程中树脂在碳纤维布之间的流通提供足够的通道，使得石墨烯与碳纤维以及碳纤维自身之间形成连续性佳的有机整体，进而大大提高碳纤维鱼竿的拉伸弯折强度，显著增大鱼竿钓重。但是研究发现存在以下技术问题：需要进一步对层级结构和制备方法进行改进以减小气泡含量，使得同等重量的成品具有更大的钓重以及更加优良的韧性、层间剪切强度和耐腐蚀性。
[0004]针对此方面的技术缺陷，现提出一种解决方案。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种玻璃纤维增韧型轻型鱼竿及其制备方法，用于解决现有技术中需要进一步对层级结构和制备方法进行改进以减小气泡含量，使得同等重量的成品具有更大的钓重以及更加优良的韧性、层间剪切强度和耐腐蚀性的技术问题。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0007]一种玻璃纤维增韧型轻型鱼竿，该玻璃纤维增韧型轻型鱼竿以碳纤维布为预浸布，将其依次经过树脂预浸渍液处理、玻纤布包裹、改性增韧玻纤液处理、固化裁剪、卷管、缠带紧固、脱模得到鱼竿毛坯，鱼竿毛坯经打磨、涂饰、装配得到鱼竿成品；
[0008]所述树脂预浸渍液的制备方法包括以下步骤：
[0009]步骤一，向配备冷凝回流管、机械搅拌的反应釜内依次加入2,4
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戊二醇、己二酸、异辛酸钴，加热升温至205～220℃，以80～120rpm转速搅拌至溶液澄清后降温至145～155℃，恒压滴液漏斗滴加顺丁烯二酸酐，滴加完毕后升温至210～225℃，搅拌反应至酸值小于10，加入乙酸乙酯，自然降温至室温，过滤、减压浓缩除去乙酸乙酯得到不饱和聚酯树脂；
[0010]步骤二，向不饱和聚酯树脂中加入偶氮二异丁腈，升温至回流，滴加丙烯酸丁酯，滴加完毕后继续搅拌1～2小时，待反应液降温至40～50℃后，添加二甲基乙醇胺中和反应，得到该树脂预浸渍液。
[0011]树脂预浸渍液的理论反应机理如下：
[0012][0013]树脂预浸渍液以饱和二元酸己二酸、饱和二元醇2,4
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戊二醇、顺丁烯二酸酐为原料，在异辛酸钴的催化下缩聚合成具有酯键、不饱和双键的线型不饱和聚酯树脂，不饱和聚酯树脂与丙烯酸单体丙烯酸丁酯在自由基引发剂偶氮二异丁腈的催化下发生接枝反应，该接枝反应的反应机理从理论上分析丙烯酸丁酯单体接枝在碳碳双键上；其中，己二酸、2,4
‑
戊二醇均具有较长碳链，与顺丁烯二酸酐缩聚而成的高分子量不饱和聚酯树脂提高了耐腐蚀性和耐热性能，丙烯酸丁酯的接枝引入碳链酯基，克服了不饱和聚酯树脂附着力差的缺点，利于树脂预浸渍液与碳纤维布和玻纤布的附着，保持改性增韧玻纤液处理后的光滑性。
[0014]作为本专利技术进一步改进的方案，所述2,4
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戊二醇、己二酸、异辛酸钴、顺丁烯二酸酐的质量比为6～10：1～3：0.012～0.035：0.6～2.5；乙酸乙酯的用量为己二酸质量的3～5倍。
[0015]作为本专利技术进一步改进的方案，所述不饱和聚酯树脂与偶氮二异丁腈、丙烯酸丁酯的质量比为1：0.02～0.06：0.4～0.7，二甲基乙醇胺的用量为不饱和聚酯树脂质量的6～15％。
[0016]作为本专利技术进一步改进的方案，所述改性增韧玻纤液的制备方法包括以下步骤：
[0017]步骤一，按照重量份，将36～55份无规共聚聚丙烯、6～11份碱式硫酸镁晶须、3～8
份苯乙烯
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丁二烯
‑
苯乙烯嵌段共聚物、3.5～6.5份马来酸酐接枝聚丙烯、1.5～3.5份乙撑双硬脂酰胺和0.3～0.8份亚磷酸酯抗氧剂加入混料机中，升温至78～85℃，以800～1200rpm转速混合，得到增韧聚丙烯混合料；
[0018]步骤二，按照重量份，向100份增韧聚丙烯混合料中加入12～26份二氧化硅空心微球、1.2～2.5份硅烷偶联剂，升温至90～106℃，以560～800rpm转速混合后，加入15～32份无碱短切玻纤，混合均匀后送入双螺杆挤出机，熔融挤出，挤出物料加入3～5倍量的乙醇得到该改性增韧玻纤液。
[0019]改性增韧玻纤液以无规共聚聚丙烯为基体，与低密度增强填料碱式硫酸镁晶须、增韧剂苯乙烯
‑
丁二烯
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苯乙烯嵌段共聚物、相容剂马来酸酐接枝聚丙烯、润滑剂乙撑双硬脂酰胺、亚磷酸酯抗氧剂混合加热得到增韧聚丙烯混合料；无规共聚聚丙烯由于高分子链中引入了不同种类的单体分子，具有更好的抗冲击性能和更低的融化温度，在相容剂马来酸酐接枝聚丙烯提高粘接性和相容性的作用下，与苯乙烯
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丁二烯
‑
苯乙烯嵌段共聚物良好粘接，与亚磷酸酯抗氧剂良好混合；二氧化硅空心微球具有良好的比表面积、隔热性能和较小的密度，硅烷偶联剂改善了二氧化硅空心微球的黏结强度，使其良好分散于增韧聚丙烯混合料内并将无碱短切玻纤包裹；该改性增韧玻纤液涂覆于复合增韧布外围后有效防止无碱短切玻纤的外漏，无碱短切玻纤配合二氧化硅空心微球显著提高了复合增韧布的韧性、强度、隔热性能和耐久性。
[0020]作为本专利技术进一步改进的方案，所述无规共聚聚丙烯的密度为0.91g/cm3，拉伸屈服强度为285kg/cm3，热变形温度为95℃，维卡软化点为125℃；二氧化硅空心微球的比表面积为200
±
20m2/g，二氧化硅含量≥99.8％，振实密度为45～55g/dm3；无碱短切玻纤的纤维直径为8～12μm，断裂伸长率为2.45％；熔融挤出的温度为190～230℃。
[0021]一种玻璃纤维增韧型轻型鱼竿的制备方法，包括以下步骤：
[0022]S1、将碳纤维布置于树脂预浸渍液内，45～55℃超声处理20～30min，静置15～22小时，95～106℃固化30～40min得到预浸渍碳纤维布；
[0023]S2、将玻璃纤维布包裹于预浸渍碳纤维布的外围，通过10～20kPa的外力挤压使玻璃纤维布与碳纤维布紧密粘合，得到复合增韧布；
[0024]S3、将复合增韧布的外围涂覆改性增韧玻纤液，通过5～10kPa的外力挤压排除气泡，重复3～5次后，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种玻璃纤维增韧型轻型鱼竿，其特征在于，该玻璃纤维增韧型轻型鱼竿以碳纤维布为预浸布，将其依次经过树脂预浸渍液处理、玻纤布包裹、改性增韧玻纤液处理、固化裁剪、卷管、缠带紧固、脱模得到鱼竿毛坯，鱼竿毛坯经打磨、涂饰、装配得到鱼竿成品；所述树脂预浸渍液的制备方法包括以下步骤：步骤一，向配备冷凝回流管、机械搅拌的反应釜内依次加入2,4
‑
戊二醇、己二酸、异辛酸钴，加热升温至205～220℃，以80～120rpm转速搅拌至溶液澄清后降温至145～155℃，恒压滴液漏斗滴加顺丁烯二酸酐，滴加完毕后升温至210～225℃，搅拌反应至酸值小于10，加入乙酸乙酯，自然降温至室温，过滤、减压浓缩除去乙酸乙酯得到不饱和聚酯树脂；步骤二，向不饱和聚酯树脂中加入偶氮二异丁腈，升温至回流，滴加丙烯酸丁酯，滴加完毕后继续搅拌1～2小时，待反应液降温至40～50℃后，添加二甲基乙醇胺中和反应，得到该树脂预浸渍液。2.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维增韧型轻型鱼竿，其特征在于，所述2,4
‑
戊二醇、己二酸、异辛酸钴、顺丁烯二酸酐的质量比为6～10：1～3：0.012～0.035：0.6～2.5；乙酸乙酯的用量为己二酸质量的3～5倍。3.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维增韧型轻型鱼竿，其特征在于，所述不饱和聚酯树脂与偶氮二异丁腈、丙烯酸丁酯的质量比为1：0.02～0.06：0.4～0.7，二甲基乙醇胺的用量为不饱和聚酯树脂质量的6～15％。4.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维增韧型轻型鱼竿，其特征在于，所述改性增韧玻纤液的制备方法包括以下步骤：步骤一，按照重量份，将36～55份无规共聚聚丙烯、6～11份碱式硫酸镁晶须、3～8份苯乙烯
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丁二烯
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苯乙烯嵌段共聚物、3.5～6.5份马来酸酐接枝聚丙烯、1.5～3.5份乙撑双硬脂酰胺和0.3～0.8份亚磷酸酯抗氧剂加入混料机中，升温至...

【专利技术属性】
技术研发人员：马国栋，马国梁，马奎，
申请(专利权)人：安徽博佳钓具有限公司，
类型：发明
国别省市：