本发明属于复合材料
技术领域：
，特别涉及一种轻质耐高温复合材料的制备方法。
背景技术：
：近年来，随着工程机械行业的快速发展，材料的轻量化、轻质化成为未来发展的主要方向。轻量化、轻质化主要指的是在满足机械性能要求的前提下，将材料重量减轻。现有技术中主要是采用轻量化的金属和非金属材料实现的，主要包括高强度钢材、铝镁合金、工程塑料以及各种复合材料。在所有轻量化材料过程中，目前钢铁材料仍然占据主导地位，但随着科学技术的进步，钢铁材料的比例呈逐年下降趋势，铝合金、镁合金、工程塑料、复合材料等材料比例逐渐增加。在汽车、飞机等交通工具中，材料满足机械性能要求的轻质化显得尤为重要；例如作为其关键零部件液压缸，轻量化也是必然趋势。液压缸是液压系统的执行元件，一般由缸筒、活塞杆、活塞、导向套、压盖等零部件组成，它将液压能转换为机械能，用来实现直线往复运动或小于360°的摆动，根据在主机上的安装位置不同，部分也为受力部件。液压缸的重量主要分布在缸筒和活塞杆上，而现有活塞杆的材料多为普通钢材，其质量较重，不能满足轻量化的需求。虽然现有技术中也有部分复合材料满足轻质化的需求，但由于在运行过程中，液压缸需要承受高压、高温等恶略环境，而目前复合材料在耐高温、高压方面还较弱，影响了复合材料在这一领域的应用。技术实现要素：针对上述缺陷，本发明的目的是提供一种轻质耐高温复合材料及其制备方法，使得制备出的复合材料能够满足高温、高压的工作环境，且尽可能轻质化，以达到节省能源的目的。本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种轻质耐高温复合材料，包含如下重量组份的各物质：聚氨酯30-40份、2-乙基己基二苯基磷酸酯25-35份、没食子酸15-20份、二甘醇二苯甲醇10-15份、碳纳米管3-7份、纤维硼酸镁石4-7份、白云石粉3-6份、羧甲基纤维素铵盐8-11份、2-(4-叔丁基苄基)丙醛12-16份、玻璃纤维4-8份、三甲基环三硼氧烷7-12份。进一步的，所述聚氨酯32-36份、2-乙基己基二苯基磷酸酯30-35份、没食子酸17-20份、二甘醇二苯甲醇11-14份、碳纳米管4-6份、纤维硼酸镁石5-7份、白云石粉4-6份、羧甲基纤维素铵盐8-10份、2-(4-叔丁基苄基)丙醛13-15份、玻璃纤维5-7份、三甲基环三硼氧烷8-11份。进一步的，所述聚氨酯34份、2-乙基己基二苯基磷酸酯32份、没食子酸19份、二甘醇二苯甲醇13份、碳纳米管5份、纤维硼酸镁石6份、白云石粉5份、羧甲基纤维素铵盐9份、2-(4-叔丁基苄基)丙醛14份、玻璃纤维6份、三甲基环三硼氧烷10份。一种轻质耐高温复合材料的制备方法，包括如下步骤：（1）将纤维硼酸镁石4-7份和白云石粉3-6份加入没食子酸15-20份中，以速率500-1000r/min搅拌25-30min，得混合物A；（2）将碳纳米管3-7份和三甲基环三硼氧烷7-12份加入2-(4-叔丁基苄基)丙醛12-16份，调整温度至80-100℃，加热反应30-40min；（3）随后向步骤（2）中加入步骤（1）中混合物A和羧甲基纤维素铵盐8-11份，升高温度至110-120℃，搅拌反应30-45min；（4）将聚氨酯30-40份、2-乙基己基二苯基磷酸酯25-35份、二甘醇二苯甲醇10-15份、玻璃纤维4-8份和步骤（2）中得反应物混合，超声处理5-10min，在温度140-160℃下搅拌反应2-3h；待反应冷却后即可得到所述轻质耐高温复合材料。进一步的，步骤（1）中速率为650r/min，搅拌反应35min。进一步的，步骤（2）中温度为85℃，加热反应40min。进一步的，步骤（3）中温度为116℃，以速率850r/min搅拌反应37min。进一步的，步骤（4）中超声功率为2000W，超声温度设定为40℃，超声处理8min；温度为155℃，以速率1200r/min搅拌反应2.5h。本发明与现有技术相比，其有益效果为：本发明所述轻质耐高温复合材料的制备方法，通过加入碳纳米管、纤维硼酸镁石、白云石粉、羧甲基纤维素铵盐和2-(4-叔丁基苄基)丙醛等物质，使轻质填料在主基体材料中分布更为均匀，更利于达到质轻的目的，同时也提升了该复合材料的耐高温、耐压性能，以满足高温、高压的工作环境；该复合材料的冲击强度为5-7KJ/m2，抗压强度为150-180MPa，可承受温度为250-400℃。具体实施方式以下结合实施例对本发明作进一步的说明。实施例1（1）将纤维硼酸镁石4份和白云石粉3份加入没食子酸15份中，以速率500r/min搅拌25min，得混合物A；（2）将碳纳米管3份和三甲基环三硼氧烷7份加入2-(4-叔丁基苄基)丙醛12份，调整温度至80℃，加热反应30min；（3）随后向步骤（2）中加入步骤（1）中混合物A和羧甲基纤维素铵盐8份，升高温度至110℃，以速率850r/min搅拌反应30min；（4）将聚氨酯30份、2-乙基己基二苯基磷酸酯25份、二甘醇二苯甲醇10份、玻璃纤维4份和步骤（2）中得反应物混合，设定功率2000W，温度40℃，超声处理5min，在温度140℃下以速率1200r/min搅拌反应2h；待反应冷却后即可得到所述轻质耐高温复合材料。对比例1将白云石粉3份、碳纳米管3份、聚氨酯30份、二甘醇二苯甲醇10份和玻璃纤维4份混合，设定功率2000W，温度40℃，超声处理5min，在温度140℃下以速率1200r/min搅拌反应2h；待反应冷却后即可得到复合材料。实施例2（1）将纤维硼酸镁石7份和白云石粉6份加入没食子酸20份中，以速率1000r/min搅拌30min，得混合物A；（2）将碳纳米管7份和三甲基环三硼氧烷12份加入2-(4-叔丁基苄基)丙醛16份，调整温度至100℃，加热反应40min；（3）随后向步骤（2）中加入步骤（1）中混合物A和羧甲基纤维素铵盐11份，升高温度至120℃，以速率850r/min搅拌反应45min；（4）将聚氨酯40份、2-乙基己基二苯基磷酸酯35份、二甘醇二苯甲醇15份、玻璃纤维8份和步骤（2）中得反应物混合，设定功率2000W，温度40℃，超声处理10min，在温度160℃下以速率1200r/min搅拌反应3h；待反应冷却后即可得到所述轻质耐高温复合材料。对比例2将白云石粉6份、碳纳米管7份、聚氨酯40份、二甘醇二苯甲醇15份和玻璃纤维8份混合，设定功率2000W，温度40℃，超声处理10min，在温度160℃下以速率1200r/min搅拌反应3h；待反应冷却后即可得到复合材料。实施例3（1）将纤维硼酸镁石5份和白云石粉4份加入没食子酸17份中，以速率1000r/min搅拌25min，得混合物A；（2）将碳纳米管4份和三甲基环三硼氧烷8份加入2-(4-叔丁基苄基)丙醛13份，调整温度至80℃，加热反应30min；（3）随后向步骤（2）中加入步骤（1）中混合物A和羧甲基纤维素铵盐8份，升高温度至110℃，以速率850r/min搅拌反应45min；（4）将聚氨酯32份、2-乙基己基二苯基磷酸酯30份、二甘醇二苯甲醇11份、玻璃纤维5份和步骤（2）中得反应物混合，设定功率2000W，温度40℃，超声处理5min，在温度160℃下以速率1200r/min搅拌反应3h；待反应冷却后即可得到所述轻质耐高温复合材料。实施例4（1）将纤维硼酸镁石7份和白云石粉6份加入没食子酸20份中，以速率500r/min搅拌30min，得混合物A；（2）将碳纳米管6份和三甲基环三硼氧烷11份加入2-(4-叔丁基苄基)丙醛15份，调整温度至100℃，加热反应40min；（3）随后向步骤（2）中加入步骤（1）中混合物A和羧甲基纤维素铵盐10份，升高温度至120℃，以速率850r/min搅拌反应30min；（4）将聚氨酯36份、2-乙基己基二苯基磷酸酯35份、二甘醇二苯甲醇14份、玻璃纤维7份和步骤（2）中得反应物混合，设定功率2000W，温度40℃，超声处理10min，在温度140℃下以速率1200r/min搅拌反应2h；待反应冷却后即可得到所述轻质耐高温复合材料。实施例5（1）将纤维硼酸镁石6份和白云石粉5份加入没食子酸19份中，以速率650r/min搅拌35min，得混合物A；（2）将碳纳米管5份和三甲基环三硼氧烷10份加入2-(4-叔丁基苄基)丙醛14份，调整温度至85℃，加热反应40min；（3）随后向步骤（2）中加入步骤（1）中混合物A和羧甲基纤维素铵盐9份，升高温度至116℃，以速率850r/min搅拌反应37min；（4）将聚氨酯34份、2-乙基己基二苯基磷酸酯32份、二甘醇二苯甲醇13份、玻璃纤维67份和步骤（2）中得反应物混合，设定功率2000W，温度40℃，超声处理8min，在温度155℃下以速率1200r/min搅拌反应2.5h；待反应冷却后即可得到所述轻质耐高温复合材料。将以上各个实施例和对比例得到的复合材料性能测试，结果如下表：试验冲击强度（KJ/m2）抗压强度（MPa）耐温度（℃）实施例15150250对比例10.510.588实施例25.8158320对比例20.3612.782实施例36.2169354实施例46.8176385实施例57180400本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3