一种拉挤成型的玄武岩纤维增强热固性树脂的复合材料及其制备方法与流程

本发明涉及一种拉挤成型的玄武岩纤维增强热固性树脂的复合材料及其制备方法，属于复合材料技术领域。

背景技术：

热固性树脂(thermosetting resin)，是指树脂加热后产生化学变化，逐渐硬化成型，再受热也不软化，也不能溶解的一种树脂。

热固性树脂有酚醛、环氧、氨基、不饱和聚酯以及硅醚树脂等。热固性树脂主要用于制造增强塑料、泡沫塑料、各种电工用模塑料、浇铸制品等。热固性树脂其分子结构为体型，它包括大部分的缩合树脂，热固性树脂的优点是耐热性高，受压不易变形。其缺点是机械性能较差、熔体黏度高，成型温度高，产品质量波动大。

技术实现要素：

本发明克服现有技术的不足，所要解决的技术问题是提供一种拉挤成型的玄武岩纤维增强热固性树脂的复合材料及其制备方法

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种拉挤成型的玄武岩纤维增强热固性树脂的复合材料，热固性树脂基体内分布玄武岩纤维，由以下重量份配比的原料制备而成：热固性树脂50-80份，玄武岩纤维20-60份，引发剂2-5份，着色剂1-3份，脱模剂1-3份，填料4-8份。

所述热固性树脂为饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、呋喃树脂、聚丁二烯树脂、有机硅树脂的一种或任意两种的混合体。

所述引发剂为过氧化甲乙酮、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化苯甲酰、过氧化异辛酸叔丁酯、过氧化二碳酸二苯氧乙基酯的任意两种的混合物；所述脱模剂为磷酸酯、卵磷酸、硬脂酸盐类、三乙醇胺油的一种；所述填料为高岭土、碳酸钙、硫酸钡、氧化铝、二氧化硅的一种或多种。

所述的一种拉挤成型的玄武岩纤维增强热固性树脂的复合材料的制备方法，包括以下步骤：

a、准备工作，根据产品设计需求，选择相对应类型的模具，并将模具清理干净，要求模具内表面无粉尘、杂物及其他附着物，准备玄武岩纤维拉挤纱， 和玄武岩纤维针织毡，准备加热板 ；

b、送纱，将模具安放到拉挤设备规定位置，并固定好，将玄武岩纤维拉挤纱从模具预成型孔中穿过，并按设计工艺要求达到预定的根数，将准备好的玄武岩纤维针织毡按预定位置准备好 ；

c、配料，根据热固性树脂的的配方进行配浆 ；

d、模具预热 根据模具的规格大小，选择相应的加热板，并附在模具周围固定好，按设计温度分区， 调整好加温区的温度，根据模具的规格加温相应的预热时间，当预热时间达到上述温度能够正常生产 ；将模具分成三个不同的加热区：预热区温度为140℃-150℃，凝胶区的温度为160℃，固化区温度为170℃-180℃。

e、拉挤成型 采用液压往复式拉挤设备，将玄武岩纤维拉挤纱浸入浸胶槽内，并固定好压胶板，将预先穿出的玄武岩纤维拉挤纱集束后，固定在牵引设备上，并启动牵引设备，将玄武岩纤维拉挤纱从模具中拉出，待拉出产品后，将拉连调整到合理状态，由牵引设备交替进行，将产品拉出模腔 ；牵引速度为200-500mm/min；

f、定成裁剪，按长度要求，自动切割成型。

所述拉挤成型的玄武岩纤维增强热固性树脂的复合材料的物理性能为巴柯尔硬度≥55，纤维体积含量/%≥40，树脂不可溶分含量/%≥90，吸水率/%≤0.6，玻璃化转变温度/℃≥80。

所述的一种拉挤成型的玄武岩纤维增强热固性树脂的复合材料，其特征在于，所述拉挤成型的玄武岩纤维增强热固性树脂的复合材料的力学性能为纵向拉伸强度/MPa≥750，横向拉伸强度/MPa≥55，纵向拉伸弹性模量/GPa≥40，横向拉伸弹性模量/GPa≥8，纵向压缩强度/MPa≥300，横向压缩强度/MPa≥70，纵向压缩弹性模量/GPa≥25，横向压缩弹性模量/GPa≥7，纵向弯曲强度/MPa≥900，横向弯曲强度/MPa≥90，层间剪切强度/MPa≥28。

所述的一种拉挤成型的玄武岩纤维增强热固性树脂的复合材料，其特征在于，所述拉挤成型的玄武岩纤维增强热固性树脂的复合材料型材截面形状代号为I—工字形，W—宽翼缘工字形，C—槽形，L—角形，B—矩形管，Bs—方棒，O—圆管，Os—圆棒，Y—异型。

所述的一种拉挤成型的玄武岩纤维增强热固性树脂的复合材料，其特征在于，所述拉挤成型的玄武岩纤维增强热固性树脂的复合材料型应用于承载结构、围护结构、采光制品、门窗装饰材料领域。

与现有技术相比本发明具有以下有益效果。

采用本发明制备方法生产的复合材料效率高，质量稳定，特别适合大规模生产。本发明的玄武岩纤维增强热固性树脂作支架耐腐蚀，耐化学腐蚀 玻璃钢有很好的抗微生物作用和耐酸、碱、有机溶剂及海水腐蚀作用的能力。特别适用于化工建筑、地下建筑及水工建筑等工程。本发明的玄武岩纤维增强热固性树脂还具有优异的阻燃性和防火性；同时能有效地改善成型体的机械强度，所述玄武岩纤维增强热固性树脂复合材料支架的刚性比现有支架增加一倍，即使长期负载下也不变形。

对于大型结构和形状复杂的建筑制品，能够一次成型制造，提高建筑结构的整体性。力学性能好 选用的材料不同，增强材料的铺设方向和方向差异，可以获得性能判别很大的复合材料。更为突出的是树脂基复合材料在制造过程中，可以根据构件受力状况局部加强，既可提高结构的承载能力，又能节约材料的减轻自重。装饰性好 树脂基复合材料的表面光洁，可以配制成各种鲜艳的色彩，也可以制造出不同的花纹和图案，适宜制造各种装饰板、大型浮雕及工艺美术雕塑等。 透光性 透明玻璃钢的透光率达85%以上。用于建筑工程时可以将结构、围护及采光三者综合设计，能够达到简化采光设计，降低工程造价之目的。

附图说明

图1为本发明一种拉挤成型的玄武岩纤维增强热固性树脂的复合材料的制备方法的工艺流程图。

图中标记如下： 1增强材料、2浸胶槽、3预成型设备、4加热设备、5牵引设备、6裁剪设备。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

一种拉挤成型的玄武岩纤维增强热固性树脂的复合材料，热固性树脂基体内分布玄武岩纤维，由以下重量份配比的原料制备而成：环氧树脂50份，玄武岩纤维60份，过氧化甲乙酮、过氧化苯甲酸叔丁酯的混合物2份，着色剂3份，三乙醇胺油1份，高岭土、碳酸钙8份。

所述的一种拉挤成型的玄武岩纤维增强热固性树脂的复合材料的制备方法，包括以下步骤：

a、准备工作，根据产品设计需求，选择相对应类型的模具，并将模具清理干净，要求模具内表面无粉尘、杂物及其他附着物，准备玄武岩纤维拉挤纱， 和玄武岩纤维针织毡，准备加热板 ；

b、送纱，将模具安放到拉挤设备规定位置，并固定好，将玄武岩纤维拉挤纱从模具预成型孔中穿过，并按设计工艺要求达到预定的根数，将准备好的玄武岩纤维针织毡按预定位置准备好 ；

c、配料，根据热固性树脂的的配方进行配浆 ；

d、模具预热 根据模具的规格大小，选择相应的加热板，并附在模具周围固定好，按设计温度分区， 调整好加温区的温度，根据模具的规格加温相应的预热时间，当预热时间达到上述温度能够正常生产 ；将模具分成三个不同的加热区：预热区温度为140℃，凝胶区的温度为160℃，固化区温度为170℃。

e、拉挤成型 采用液压往复式拉挤设备，将玄武岩纤维拉挤纱浸入浸胶槽内，并固定好压胶板，将预先穿出的玄武岩纤维拉挤纱集束后，固定在牵引设备上，并启动牵引设备，将玄武岩纤维拉挤纱从模具中拉出，待拉出产品后，将拉连调整到合理状态，由牵引设备交替进行，将产品拉出模腔 ；牵引速度为300mm/min；

f、定成裁剪，按长度要求，自动切割成型。

e、拉挤成型，采用液压往复式拉挤设备，将玄武岩纤维拉挤纱浸入浸胶槽内，并固定好压胶板，将预先穿出的玄武岩纤维拉挤纱集束后，固定在牵引设备上，并启动牵引设备，将玄武岩纤维拉挤纱从模具中拉出，待拉出产品后，将拉连调整到合理状态，由牵引设备交替进行，将产品拉出模腔 ；牵引速度通常采用无级调速，可以根据制品加工工艺要求而定；

f、定成裁剪，按长度要求，自动切割成型。

实施例2

一种拉挤成型的玄武岩纤维增强热固性树脂的复合材料，热固性树脂基体内分布玄武岩纤维，由以下重量份配比的原料制备而成：酚醛树脂80份，玄武岩纤维20份，过氧化异辛酸叔丁酯、过氧化二碳酸二苯氧的混合物5份，着色剂1份，磷酸酯3份，硫酸钡4份。

所述的一种拉挤成型的玄武岩纤维增强热固性树脂的复合材料的制备方法，包括以下步骤：

a、准备工作，根据产品设计需求，选择相对应类型的模具，并将模具清理干净，要求模具内表面无粉尘、杂物及其他附着物，准备玄武岩纤维拉挤纱， 和玄武岩纤维针织毡，准备加热板 ；

b、送纱，将模具安放到拉挤设备规定位置，并固定好，将玄武岩纤维拉挤纱从模具预成型孔中穿过，并按设计工艺要求达到预定的根数，将准备好的玄武岩纤维针织毡按预定位置准备好 ；

c、配料，根据热固性树脂的的配方进行配浆 ；

d、模具预热 根据模具的规格大小，选择相应的加热板，并附在模具周围固定好，按设计温度分区， 调整好加温区的温度，根据模具的规格加温相应的预热时间，当预热时间达到上述温度能够正常生产 ；将模具分成三个不同的加热区：预热区温度为150℃，凝胶区的温度为160℃，固化区温度为180℃。

e、拉挤成型 采用液压往复式拉挤设备，将玄武岩纤维拉挤纱浸入浸胶槽内，并固定好压胶板，将预先穿出的玄武岩纤维拉挤纱集束后，固定在牵引设备上，并启动牵引设备，将玄武岩纤维拉挤纱从模具中拉出，待拉出产品后，将拉连调整到合理状态，由牵引设备交替进行，将产品拉出模腔 ；牵引速度为200mm/min；

f、定成裁剪，按长度要求，自动切割成型。

实施例3

一种拉挤成型的玄武岩纤维增强热固性树脂的复合材料，热固性树脂基体内分布玄武岩纤维，由以下重量份配比的原料制备而成：三聚氰胺甲醛树脂60份，玄武岩纤维40份，氧化甲乙酮、过氧化苯甲酸叔丁酯的混合物3份，着色剂2份，卵磷酸2份，二氧化硅6份。

所述的一种拉挤成型的玄武岩纤维增强热固性树脂的复合材料的制备方法，包括以下步骤：

a、准备工作，根据产品设计需求，选择相对应类型的模具，并将模具清理干净，要求模具内表面无粉尘、杂物及其他附着物，准备玄武岩纤维拉挤纱， 和玄武岩纤维针织毡，准备加热板 ；

b、送纱，将模具安放到拉挤设备规定位置，并固定好，将玄武岩纤维拉挤纱从模具预成型孔中穿过，并按设计工艺要求达到预定的根数，将准备好的玄武岩纤维针织毡按预定位置准备好 ；

c、配料，根据热固性树脂的的配方进行配浆 ；

d、模具预热 根据模具的规格大小，选择相应的加热板，并附在模具周围固定好，按设计温度分区， 调整好加温区的温度，根据模具的规格加温相应的预热时间，当预热时间达到上述温度能够正常生产 ；将模具分成三个不同的加热区：预热区温度为145℃5，凝胶区的温度为160℃，固化区温度为175℃。

e、拉挤成型 采用液压往复式拉挤设备，将玄武岩纤维拉挤纱浸入浸胶槽内，并固定好压胶板，将预先穿出的玄武岩纤维拉挤纱集束后，固定在牵引设备上，并启动牵引设备，将玄武岩纤维拉挤纱从模具中拉出，待拉出产品后，将拉连调整到合理状态，由牵引设备交替进行，将产品拉出模腔 ；牵引速度为500mm/min；

f、定成裁剪，按长度要求，自动切割成型。

实施例4

一种拉挤成型的玄武岩纤维增强热固性树脂的复合材料，热固性树脂基体内分布玄武岩纤维，由以下重量份配比的原料制备而成：聚丁二烯树脂70份，玄武岩纤维30份，过氧化苯甲酰、过氧化异辛酸叔丁酯的混合物4份，着色剂2份，三乙醇胺油2份，二氧化硅7份。

所述的一种拉挤成型的玄武岩纤维增强热固性树脂的复合材料的制备方法，包括以下步骤：

a、准备工作，根据产品设计需求，选择相对应类型的模具，并将模具清理干净，要求模具内表面无粉尘、杂物及其他附着物，准备玄武岩纤维拉挤纱， 和玄武岩纤维针织毡，准备加热板 ；

b、送纱，将模具安放到拉挤设备规定位置，并固定好，将玄武岩纤维拉挤纱从模具预成型孔中穿过，并按设计工艺要求达到预定的根数，将准备好的玄武岩纤维针织毡按预定位置准备好 ；

c、配料，根据热固性树脂的的配方进行配浆 ；

d、模具预热 根据模具的规格大小，选择相应的加热板，并附在模具周围固定好，按设计温度分区， 调整好加温区的温度，根据模具的规格加温相应的预热时间，当预热时间达到上述温度能够正常生产 ；将模具分成三个不同的加热区：预热区温度为140℃℃，凝胶区的温度为160℃，固化区温度为170℃。

e、拉挤成型 采用液压往复式拉挤设备，将玄武岩纤维拉挤纱浸入浸胶槽内，并固定好压胶板，将预先穿出的玄武岩纤维拉挤纱集束后，固定在牵引设备上，并启动牵引设备，将玄武岩纤维拉挤纱从模具中拉出，待拉出产品后，将拉连调整到合理状态，由牵引设备交替进行，将产品拉出模腔 ；牵引速度为400mm/min；

f、定成裁剪，按长度要求，自动切割成型。

本发明可用其他的不违背本发明的精神或主要特征的具体形式来概述。因此，无论从哪一点来看，本发明的上述实施方案都只能认为是对本发明的说明而不能限制发明，权利要求书指出了本发明的范围，而上述的说明并未指出本发明的范围，因此，在与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何变化，都应认为是包括在权利要求书的范围内。