本发明涉及玻璃纤维复合材料技术领域，尤其涉及一种应用于通用航空方面的玻璃纤维复合材料及其制备方法。
背景技术：
玻璃纤维属于无机非金属材料，具有绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好、机械强度高等诸多优点，它是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的，其单丝的直径为几个微米到二十几米个微米，相当于一根头发丝的1/20-1/5，每束纤维原丝都由数百根甚至上千根单丝组成。玻璃纤维通常用作复合材料中的增强材料，电绝缘材料和绝热保温材料，电路基板等国民经济各个领域，但现有玻璃纤维复合材料的耐酸碱性、刚性、抗老化、抗氧化性能都有待提高，在航空领域应用较少，航空航天领域对复合材料的要求较高，在强度、保温、减少辐射方面需要满足其严格的要求，为此我们提出了一种应用于通用航空方面的玻璃纤维复合材料及其制备方法。
技术实现要素：
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种应用于通用航空方面的玻璃纤维复合材料及其制备方法。
本发明提出的一种应用于通用航空方面的玻璃纤维复合材料，包括以下重量份的原料：二氧化硅40-60份、碳化硅1-6份、聚丙烯2-5份、钛酸钡3-7份、氧化钾4-10份、氧化铝4-7份、氧化钙2-10份、氧化镁1-3份、氧化钠1-5份、氧化钡2-8份、二氧化钛1-4份、聚醚醚酮20-40份、甲基二氯硅烷1-10份、四甲基四乙烯基环四硅氧烷1-3份。
优选地，包括以下重量份的原料：二氧化硅45-55份、碳化硅2-5份、聚丙烯3-4份、钛酸钡4-6份、氧化钾5-9份、氧化铝5-6份、氧化钙4-8份、氧化镁1.5-2.5份、氧化钠2-4份、氧化钡3-7份、二氧化钛2-3份、聚醚醚酮25-35份、甲基二氯硅烷3-7份、四甲基四乙烯基环四硅氧烷1.5-2.5份。
优选地，包括以下重量份的原料：二氧化硅50份、碳化硅3份、聚丙烯3.5份、钛酸钡5份、氧化钾7份、氧化铝5.5份、氧化钙6份、氧化镁2份、氧化钠3份、氧化钡5份、二氧化钛2.5份、聚醚醚酮30份、甲基二氯硅烷5份、四甲基四乙烯基环四硅氧烷2份。
优选地，所述二氧化硅、碳化硅、聚丙烯的重量比为45-55：2-5：3-4。
优选地，所述钛酸钡、氧化钾、氧化铝的重量比为4-6：5-9：5-6。
优选地，所述氧化钙、氧化镁、氧化钠的重量比为4-8：1.5-2.5：2-4。
本发明还提出了一种应用于通用航空方面的玻璃纤维复合材料制备方法，包括以下步骤：
S1，按照份量配比称取二氧化硅、碳化硅、聚丙烯、钛酸钡、氧化钾、氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化钠、氧化钡、二氧化钛，将上述原料依次放入反应釜，在100-120℃的温度下，充分搅拌使其混合均匀，得到混合物A；
S2，将S1中的混合物A熔化成玻璃液，向玻璃液中添加聚醚醚酮和四甲基四乙烯基环四硅氧烷进行机械共混，得到混合液B；
S3，将S2中的混合液B经过拉丝制得初级纤维；
S4，在氮气的保护下，使用甲基二氯硅烷对初级纤维的表面进行硅烷化处理，持续10-48h，使用丙酮水溶液清洗2-6次；
S5，干燥S4中清洗后的初级纤维，即可得到一种应用于通用航空方面的玻璃纤维复合材料。
优选地，所述S5中，干燥的温度为90-110℃，持续3-10min。
本发明中，按照严格的比例将二氧化硅、碳化硅、聚丙烯、钛酸钡、氧化钾、氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化钠、氧化钡、二氧化钛原料进行配制，并添加聚醚醚酮和四甲基四乙烯基环四硅氧烷进行机械共混，可以获得更高强度的玻璃纤维复合材料，其力学性能得到极大提升，使用甲基二氯硅烷对初级纤维的表面进行硅烷化处理，提高玻璃纤维复合材料的综合性能，本发明的制备方法简单，工艺性好，制备的玻璃纤维复合材料强度高、保温性能好，能有效减少辐射，可以广泛应用于航空领域。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例一
本发明提出的一种应用于通用航空方面的玻璃纤维复合材料，包括以下重量份的原料：二氧化硅40份、碳化硅1份、聚丙烯2份、钛酸钡3份、氧化钾4份、氧化铝4份、氧化钙2份、氧化镁1份、氧化钠1份、氧化钡2份、二氧化钛1份、聚醚醚酮20份、甲基二氯硅烷1份、四甲基四乙烯基环四硅氧烷1份。
本发明还提出了一种应用于通用航空方面的玻璃纤维复合材料制备方法，包括以下步骤：
S1，按照份量配比称取二氧化硅、碳化硅、聚丙烯、钛酸钡、氧化钾、氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化钠、氧化钡、二氧化钛，将上述原料依次放入反应釜，在100℃的温度下，充分搅拌使其混合均匀，得到混合物A；
S2，将S1中的混合物A熔化成玻璃液，向玻璃液中添加聚醚醚酮和四甲基四乙烯基环四硅氧烷进行机械共混，得到混合液B；
S3，将S2中的混合液B经过拉丝制得初级纤维；
S4，在氮气的保护下，使用甲基二氯硅烷对初级纤维的表面进行硅烷化处理，持续10h，使用丙酮水溶液清洗2次；
S5，干燥S4中清洗后的初级纤维，即可得到一种应用于通用航空方面的玻璃纤维复合材料。
实施例二
本发明提出的一种应用于通用航空方面的玻璃纤维复合材料，包括以下重量份的原料：二氧化硅45份、碳化硅2份、聚丙烯3份、钛酸钡4份、氧化钾5份、氧化铝5份、氧化钙4份、氧化镁1.5份、氧化钠2份、氧化钡3份、二氧化钛2份、聚醚醚酮25份、甲基二氯硅烷3份、四甲基四乙烯基环四硅氧烷1.5份。
本发明还提出了一种应用于通用航空方面的玻璃纤维复合材料制备方法，包括以下步骤：
S1，按照份量配比称取二氧化硅、碳化硅、聚丙烯、钛酸钡、氧化钾、氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化钠、氧化钡、二氧化钛，将上述原料依次放入反应釜，在105℃的温度下，充分搅拌使其混合均匀，得到混合物A；
S2，将S1中的混合物A熔化成玻璃液，向玻璃液中添加聚醚醚酮和四甲基四乙烯基环四硅氧烷进行机械共混，得到混合液B；
S3，将S2中的混合液B经过拉丝制得初级纤维；
S4，在氮气的保护下，使用甲基二氯硅烷对初级纤维的表面进行硅烷化处理，持续18h，使用丙酮水溶液清洗3次；
S5，干燥S4中清洗后的初级纤维，即可得到一种应用于通用航空方面的玻璃纤维复合材料。
实施例三
本发明提出的一种应用于通用航空方面的玻璃纤维复合材料，包括以下重量份的原料：二氧化硅50份、碳化硅3份、聚丙烯3.5份、钛酸钡5份、氧化钾7份、氧化铝5.5份、氧化钙6份、氧化镁2份、氧化钠3份、氧化钡5份、二氧化钛2.5份、聚醚醚酮30份、甲基二氯硅烷5份、四甲基四乙烯基环四硅氧烷2份。
本发明还提出了一种应用于通用航空方面的玻璃纤维复合材料制备方法，包括以下步骤：
S1，按照份量配比称取二氧化硅、碳化硅、聚丙烯、钛酸钡、氧化钾、氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化钠、氧化钡、二氧化钛，将上述原料依次放入反应釜，在110℃的温度下，充分搅拌使其混合均匀，得到混合物A；
S2，将S1中的混合物A熔化成玻璃液，向玻璃液中添加聚醚醚酮和四甲基四乙烯基环四硅氧烷进行机械共混，得到混合液B；
S3，将S2中的混合液B经过拉丝制得初级纤维；
S4，在氮气的保护下，使用甲基二氯硅烷对初级纤维的表面进行硅烷化处理，持续30h，使用丙酮水溶液清洗4次；
S5，干燥S4中清洗后的初级纤维，即可得到一种应用于通用航空方面的玻璃纤维复合材料。
实施例四
本发明提出的一种应用于通用航空方面的玻璃纤维复合材料，包括以下重量份的原料：二氧化硅55份、碳化硅5份、聚丙烯4份、钛酸钡6份、氧化钾9份、氧化铝6份、氧化钙8份、氧化镁2.5份、氧化钠4份、氧化钡7份、二氧化钛3份、聚醚醚酮35份、甲基二氯硅烷7份、四甲基四乙烯基环四硅氧烷2.5份。
本发明还提出了一种应用于通用航空方面的玻璃纤维复合材料制备方法，包括以下步骤：
S1，按照份量配比称取二氧化硅、碳化硅、聚丙烯、钛酸钡、氧化钾、氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化钠、氧化钡、二氧化钛，将上述原料依次放入反应釜，在115℃的温度下，充分搅拌使其混合均匀，得到混合物A；
S2，将S1中的混合物A熔化成玻璃液，向玻璃液中添加聚醚醚酮和四甲基四乙烯基环四硅氧烷进行机械共混，得到混合液B；
S3，将S2中的混合液B经过拉丝制得初级纤维；
S4，在氮气的保护下，使用甲基二氯硅烷对初级纤维的表面进行硅烷化处理，持续38h，使用丙酮水溶液清洗5次；
S5，干燥S4中清洗后的初级纤维，即可得到一种应用于通用航空方面的玻璃纤维复合材料。
实施例五
本发明提出的一种应用于通用航空方面的玻璃纤维复合材料，包括以下重量份的原料：二氧化硅60份、碳化硅6份、聚丙烯5份、钛酸钡7份、氧化钾10份、氧化铝7份、氧化钙10份、氧化镁3份、氧化钠5份、氧化钡8份、二氧化钛4份、聚醚醚酮40份、甲基二氯硅烷10份、四甲基四乙烯基环四硅氧烷3份。
本发明还提出了一种应用于通用航空方面的玻璃纤维复合材料制备方法，包括以下步骤：
S1，按照份量配比称取二氧化硅、碳化硅、聚丙烯、钛酸钡、氧化钾、氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化钠、氧化钡、二氧化钛，将上述原料依次放入反应釜，在120℃的温度下，充分搅拌使其混合均匀，得到混合物A；
S2，将S1中的混合物A熔化成玻璃液，向玻璃液中添加聚醚醚酮和四甲基四乙烯基环四硅氧烷进行机械共混，得到混合液B；
S3，将S2中的混合液B经过拉丝制得初级纤维；
S4，在氮气的保护下，使用甲基二氯硅烷对初级纤维的表面进行硅烷化处理，持续48h，使用丙酮水溶液清洗6次；
S5，干燥S4中清洗后的初级纤维，即可得到一种应用于通用航空方面的玻璃纤维复合材料。
将实施例三制备的玻璃纤维复合材料与普通玻璃纤维复合材料进行比较检测，结果如下表所示：
由上表可知，本发明制得的玻璃纤维复合材料强度高、保温性能好，能有效减少辐射，可以广泛应用于航空领域。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。