【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于纺织复合材料，具体地涉及一种改性纤维增强树脂基复合材料及其制备方法。
技术介绍
1、纤维增强树脂基复合材料是一种先进的工程材料，主要由高分子有机聚合物为基体，以纤维为增强体，如玻璃纤维、碳纤维和玄武岩纤维等。固化制备成高性能纤维增强树脂基复合材料。纤维增强树脂基复合材料具有出色的力学性能、耐腐蚀性和热稳定性，在航空、汽车工业及国防军事等领域中具有广泛应用。为提高纤维与树脂之间的界面结合力和相容性，通过物理或化学手段对原始纤维进行表面处理，优化其表面的物理和化学性质。常用的树脂基体包括热塑性树脂和热固性树脂这两种主要类型。热塑性树脂具有可溶解和可熔融的特性，而热固性树脂在加热后固化，形成高分子化合物，不再溶解或熔化。碳纤维增强环氧树脂复合材料是纤维增强树脂基复合材料的一种，其具有卓越的强度和轻量化特性，在飞机、导弹和卫星等高端装备领域的应用日益广泛，为推动航空航天工业的技术进步做出了重要贡献。纤维增强树脂基复合材料凭借其出色的性能和广泛的适用性，在现代工程领域中扮演着不可或缺的角色。
2、现有技术中，传统纤维增强树脂基复合材料相较于金属材料在刚度上不足，其弹性模量较低。同时，树脂基复合材料易受环境因素影响而发生老化，导致性能下降，特别是在高温条件下，容易发生热分解和氧化。
技术实现思路
1、本专利技术目的是针对现有技术的不足而提供一种改性纤维增强树脂基复合材料及其制备方法。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种改性
4、优选地，按重量份计包括以下原料：改性纤维40-45份、树脂基体60-70份、引发剂3-5份、硅酸钠13-15份、流动助剂3份、脱模剂2份和抗氧化剂1份。
5、进一步地，所述改性纤维包括以下步骤制得：
6、将聚苯乙烯磺酸加入n-甲基吡咯烷酮溶液中，加入玻璃纤维，用磁力搅拌器搅拌均匀，置入聚四氟乙烯衬里反应釜中，加入2,2'-偶氮(2-甲基丙基脒)二盐酸钠和辛酸亚锡，搅拌，控制反应温度为70-80℃，反应3-5h，加入氮化硼，升温至100-120℃，搅拌，继续反应1-2h，冷却至室温，过滤，洗涤，干燥，得到聚苯乙烯磺酸改性玻璃纤维负载氮化硼，即改性纤维。
7、所述树脂基体是指聚酯树脂，引发剂包括过氧化苯甲酰、过氧化甲乙酮、二甲基苯胺和二乙基苯胺的一种或多种。
8、所述流动助剂包括聚乙二醇、脂肪酸酰胺、聚丙烯、聚碳酸酯和聚苯乙烯的一种或多种。
9、所述脱模剂包括硅油、石蜡和硬脂酸蜡的一种或多种。
10、所述抗氧化剂包括2,6-二叔丁基对甲酚、抗氧剂1330和亚磷酸三(2,4-二叔丁苯基)酯。
11、所述聚苯乙烯磺酸、玻璃纤维、2,2'-偶氮(2-甲基丙基脒)二盐酸钠、辛酸亚锡和氮化硼的质量比为(20-22)：(10-15)：(0.05-0.07)：(0.01-0.03)：(8-10)。
12、根据本专利技术的另一方面，提供了一种改性纤维增强树脂基复合材料的制备方法，包括以下步骤：
13、按重量比称取改性纤维、树脂基体、引发剂、硅酸钠、流动助剂、脱模剂和抗氧化剂投入混料机混合均匀，控制温度在50-60℃，反应8-10h，冷却至室温，经后处理切割和打磨，得到改性纤维增强树脂基复合材料。
14、本专利技术的有益效果：
15、1、本专利技术技术方案中，玻璃纤维作为主要的增强体，其表面被聚苯乙烯磺酸所覆盖，聚苯乙烯磺酸以薄膜和/或化学涂层的形式存在，通过化学键合和静电作用与玻璃纤维紧密结合，氮化硼以颗粒和/或薄层的形式通过物理吸附负载在改性后的玻璃纤维表面。这种复合结构结合玻璃纤维的力学性能、聚苯乙烯磺酸的化学性质和氮化硼的润滑性能，从而实现对纤维的多功能改性。
16、2、本专利技术技术方案中，改性纤维通过引入氮化硼，提高了拉伸强度、模量和韧性，同时，具有出色的热稳定性，使得改性纤维在高温环境下的性能得到提升。
17、3、本专利技术技术方案中，通过引入聚苯乙烯磺酸提高了纤维对化学腐蚀的抵抗能力。同时，氮化硼的负载使得改性纤维具有润滑性能，有助于减少摩擦和磨损。
18、4、本专利技术技术方案中，通过化学改性，改性纤维与树脂基体间界面的结合力和相容性得到提高，从而增强了复合材料的性能。
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1.一种改性纤维增强树脂基复合材料，其特征在于，按重量份计包括以下原料：改性纤维30-50份、树脂基体60-80份、引发剂3-8份、硅酸钠10-15份、流动助剂1-3份、脱模剂2-4份和抗氧化剂1份。
2.根据权利要求1所述的一种改性纤维增强树脂基复合材料，其特征在于，按重量份计包括以下原料：改性纤维40-45份、树脂基体60-70份、引发剂3-5份、硅酸钠13-15份、流动助剂3份、脱模剂2份和抗氧化剂1份。
3.根据权利要求1或2所述的一种改性纤维增强树脂基复合材料，其特征在于，改性纤维包括以下步骤制得：
4.根据权利要求1或2所述的一种改性纤维增强树脂基复合材料，其特征在于，树脂基体是指聚酯树脂，引发剂包括过氧化苯甲酰、过氧化甲乙酮、二甲基苯胺和二乙基苯胺的一种或多种。
5.根据权利要求1或2所述的一种改性纤维增强树脂基复合材料，其特征在于，流动助剂包括聚乙二醇、脂肪酸酰胺、聚丙烯、聚碳酸酯和聚苯乙烯的一种或多种。
6.根据权利要求1或2所述的一种改性纤维增强树脂基复合材料，其特征在于，脱模剂包括硅油、石蜡和硬脂酸
7.根据权利要求1或2所述的一种改性纤维增强树脂基复合材料，其特征在于，抗氧化剂包括2,6-二叔丁基对甲酚、抗氧剂1330和亚磷酸三(2,4-二叔丁苯基)酯。
8.根据权利要求3所述的一种改性纤维增强树脂基复合材料，其特征在于，聚苯乙烯磺酸、玻璃纤维、2,2'-偶氮(2-甲基丙基脒)二盐酸钠、辛酸亚锡和氮化硼的质量比为(20-22)：(10-15)：(0.05-0.07)：(0.01-0.03)：(8-10)。
9.如权利要求1-8任一项所述的一种改性纤维增强树脂基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种改性纤维增强树脂基复合材料，其特征在于，按重量份计包括以下原料：改性纤维30-50份、树脂基体60-80份、引发剂3-8份、硅酸钠10-15份、流动助剂1-3份、脱模剂2-4份和抗氧化剂1份。
2.根据权利要求1所述的一种改性纤维增强树脂基复合材料，其特征在于，按重量份计包括以下原料：改性纤维40-45份、树脂基体60-70份、引发剂3-5份、硅酸钠13-15份、流动助剂3份、脱模剂2份和抗氧化剂1份。
3.根据权利要求1或2所述的一种改性纤维增强树脂基复合材料，其特征在于，改性纤维包括以下步骤制得：
4.根据权利要求1或2所述的一种改性纤维增强树脂基复合材料，其特征在于，树脂基体是指聚酯树脂，引发剂包括过氧化苯甲酰、过氧化甲乙酮、二甲基苯胺和二乙基苯胺的一种或多种。
5.根据权利要求1或2所述的一种改性纤维增强树脂...
【专利技术属性】
技术研发人员：武辉，杜培健，孟祥玲，黄姝姝，
申请(专利权)人：内蒙古工业大学，
类型：发明
国别省市：
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