本发明涉及一种新材料，更具体的说，涉及一种碳化硅纤维增强塑料及其制备方法。
背景技术：
随着科学技术发展，人们在传统材料的基础上，根据现代科技的研究成果，开发出新材料。新材料按组分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料、先进复合材料四大类。按材料性能分为结构材料和功能材料。结构材料主要是利用材料的力学和理化性能，以满足高强度、高刚度、高硬度、耐高温、耐磨、耐蚀、抗辐照等性能要求；功能材料主要是利用材料具有的电、磁、声、光热等效应，以实现某种功能，如半导体材料、磁性材料、光敏材料、热敏材料、隐身材料和制造原子弹、氢弹的核材料等。新材料在国防建设上作用重大。例如，超纯硅、砷化镓研制成功，导致大规模和超大规模集成电路的诞生，使计算机运算速度从每秒几十万次提高到现在的每秒百亿次以上；航空发动机材料的工作温度每提高100℃，推力可增大24%；隐身材料能吸收电磁波或降低武器装备的红外辐射，使敌方探测系统难以发现等等。
橡胶材料：从橡胶树、橡胶草等植物取得的胶乳，加工后制成的具有弹性、绝缘性、不透水又不透空气的材料。属于高分子化合物。橡胶制品广泛应用在工业和生活各方面。现代橡胶材料的发展使得广泛的具有不同强度和耐化学品性能的弹性体制品的制造成为可能。随着合成胶乳材料的发展，不同的弹性材料和聚合材料已经适用于制造多种制品。合成的橡胶材料化合物的一种有用的种类包括丁腈橡胶类，其广泛用来制造制品例如手套和耐油密封条。
用于汽车和建筑领域中的许多密封材料包括乙烯-丙烯共聚物橡胶(epr)和乙烯-丙烯-二烯共聚物橡胶(epdm)，它在耐热性、耐候性、加工性和成本上都显得很优异。epr和epdm已经很广泛地应用，尤其作为汽车门、箱子和窗户密封所必不可缺少的原料。随着在汽车领域中工作性能越来越高和使用寿命变得越来越长，对于这些密封材料需要更高性能。然而，很难由普通技术完全满足所有必需工作性能。但是没有获得这样一种epdm，利用它能够获得在密封性能以及辊压加工性能、外形保持性、机械强度性能、耐热性、耐冷性能和耐压缩永久变形性能上表现优异的橡胶制品。
但是，现有的大部分塑料制品存在耐高温差、耐氧化差、强度低和性能不稳定等问题。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明目的是提供一种耐高温、耐氧化、强度高和性能稳定的碳化硅纤维增强塑料。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种碳化硅纤维增强塑料，由以下重量份的原料制成，包括聚碳酸树脂110-150份、聚苯乙烯70-90份、苯乙烯-丙烯晴共聚物60-80份、聚甲基丙烯酸酯60-90份、碳化硅纤维20-36份、碳纤维16-36份、玻璃纤维15-25份、硼纤维10-20份、钴粉14-26份、碳化硅晶须13-27份、石蜡10-16份、陶土30-40份、石膏粉20-34份、硅烷偶联剂9-15份和甲基丙烯酸氯化铬络合物11-19份。
进一步的，所述碳化硅纤维增强塑料由以下重量份的原料制成，包括聚碳酸树脂150份、聚苯乙烯70份、苯乙烯-丙烯晴共聚物60份、聚甲基丙烯酸酯60份、碳化硅纤维20份、碳纤维16份、玻璃纤维15份、硼纤维10份、钴粉14份、碳化硅晶须13份、石蜡10份、陶土30份、石膏粉20份、硅烷偶联剂9份和甲基丙烯酸氯化铬络合物11份。
进一步的，所述碳化硅纤维增强塑料由以下重量份的原料制成，包括聚碳酸树脂110份、聚苯乙烯90份、苯乙烯-丙烯晴共聚物80份、聚甲基丙烯酸酯90份、碳化硅纤维36份、碳纤维36份、玻璃纤维25份、硼纤维20份、钴粉26份、碳化硅晶须27份、石蜡16份、陶土40份、石膏粉34份、硅烷偶联剂15份和甲基丙烯酸氯化铬络合物19份。
进一步的，所述碳化硅纤维增强塑料由以下重量份的原料制成，包括聚碳酸树脂130份、聚苯乙烯80份、苯乙烯-丙烯晴共聚物70份、聚甲基丙烯酸酯75份、碳化硅纤维28份、碳纤维26份、玻璃纤维20份、硼纤维15份、钴粉20份、碳化硅晶须20份、石蜡13份、陶土35份、石膏粉27份、硅烷偶联剂12份和甲基丙烯酸氯化铬络合物15份。
本发明要解决的另一技术问题为提供一种碳化硅纤维增强塑料的制备方法，包括以下步骤：
1）取聚碳酸树脂110-150份、聚苯乙烯70-90份、苯乙烯-丙烯晴共聚物60-80份和聚甲基丙烯酸酯60-90份添加到反应釜内，并开始加热，使得温度升高至300-480℃，使得聚碳酸树脂、聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯晴共聚物和聚甲基丙烯酸酯在反应釜内熔融成胶液，备用；
2）取碳化硅纤维20-36份、碳纤维16-36份、玻璃纤维15-25份和硼纤维10-20份添加到步骤1）制得的胶液中，通过搅拌机以60rpm的速度搅拌，使得碳化硅纤维、碳纤维、玻璃纤维和硼纤维匀分布在胶液内，备用；
3）取钴粉14-26份通过氢还原法在空气中自燃，制得氧化钴，然后将制得的氧化钴添加到步骤2）制得的胶液内，继续启动搅拌机以60rpm的速度搅拌，使得氧化钴与胶液混合均匀，备用；
4）取碳化硅晶须13-27份、石蜡10-16份、陶土30-40份和石膏粉20-34份混合，并通过搅拌机器将碳化硅晶须、石蜡、陶土、石膏粉搅拌均匀，制得增强型的混合填料，备用；
5）将步骤4）制得的混合填料添加到步骤3）制得的胶液中，并通过搅拌机以70rpm的转速将混合填料与胶液搅拌均匀，备用；
6）取硅烷偶联剂9-15份和甲基丙烯酸氯化铬络合物11-19份添加到步骤5）的胶液中，搅拌机继续搅拌，使得，然后对反应釜进行加热，使得温度提高至350-430℃，使得胶液在能够在硅烷偶联剂和甲基丙烯酸氯化铬络合物与胶液混合，备用；
7）将步骤6）制得的胶液注入成型模内，冷却后，开模得到塑料坯件，备用；
8）将步骤7）制得的塑料坯件通过裁切机进行裁切，制得所需规格的塑料，即得。
本发明技术效果主要体现在以下方面：通过将聚碳酸树脂、聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯晴共聚物、聚甲基丙烯酸酯、碳化硅纤维、碳纤维、玻璃纤维和硼纤维作为主要的原料，并添钴粉、碳化硅晶须、石蜡、陶土、石膏粉、硅烷偶联剂和甲基丙烯酸氯化铬络合物混合搅拌均匀后，经过高温熔融、混合和模具成型，制得塑料制品，使得碳化硅纤维增强塑料具有耐高温、耐氧化、强度高和性能稳定的优点。
具体实施方式
实施例1
一种碳化硅纤维增强塑料，由以下重量份的原料制成，包括聚碳酸树脂150份、聚苯乙烯70份、苯乙烯-丙烯晴共聚物60份、聚甲基丙烯酸酯60份、碳化硅纤维20份、碳纤维16份、玻璃纤维15份、硼纤维10份、钴粉14份、碳化硅晶须13份、石蜡10份、陶土30份、石膏粉20份、硅烷偶联剂9份和甲基丙烯酸氯化铬络合物11份。
一种碳化硅纤维增强塑料的制备方法，包括以下步骤：
1）取聚碳酸树脂150份、聚苯乙烯70份、苯乙烯-丙烯晴共聚物60份和聚甲基丙烯酸酯60份添加到反应釜内，并开始加热，使得温度升高至300℃，使得聚碳酸树脂、聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯晴共聚物和聚甲基丙烯酸酯在反应釜内熔融成胶液，备用；
2）取碳化硅纤维20份、碳纤维16份、玻璃纤维15份和硼纤维10份添加到步骤1）制得的胶液中，通过搅拌机以60rpm的速度搅拌，使得碳化硅纤维、碳纤维、玻璃纤维和硼纤维匀分布在胶液内，备用；
3）取钴粉14份通过氢还原法在空气中自燃，制得氧化钴，然后将制得的氧化钴添加到步骤2）制得的胶液内，继续启动搅拌机以60rpm的速度搅拌，使得氧化钴与胶液混合均匀，备用；
4）取碳化硅晶须13份、石蜡10份、陶土30份和石膏粉20份混合，并通过搅拌机器将碳化硅晶须、石蜡、陶土、石膏粉搅拌均匀，制得增强型的混合填料，备用；
5）将步骤4）制得的混合填料添加到步骤3）制得的胶液中，并通过搅拌机以70rpm的转速将混合填料与胶液搅拌均匀，备用；
6）取硅烷偶联剂9份和甲基丙烯酸氯化铬络合物11份添加到步骤5）的胶液中，搅拌机继续搅拌，使得，然后对反应釜进行加热，使得温度提高至350℃，使得胶液在能够在硅烷偶联剂和甲基丙烯酸氯化铬络合物与胶液混合，备用；
7）将步骤6）制得的胶液注入成型模内，冷却后，开模得到塑料坯件，备用；
8）将步骤7）制得的塑料坯件通过裁切机进行裁切，制得所需规格的塑料，即得。
实施例2
一种碳化硅纤维增强塑料，由以下重量份的原料制成，包括聚碳酸树脂110份、聚苯乙烯90份、苯乙烯-丙烯晴共聚物80份、聚甲基丙烯酸酯90份、碳化硅纤维36份、碳纤维36份、玻璃纤维25份、硼纤维20份、钴粉26份、碳化硅晶须27份、石蜡16份、陶土40份、石膏粉34份、硅烷偶联剂15份和甲基丙烯酸氯化铬络合物19份。
一种碳化硅纤维增强塑料的制备方法，包括以下步骤：
1）取聚碳酸树脂110份、聚苯乙烯90份、苯乙烯-丙烯晴共聚物80份和聚甲基丙烯酸酯90份添加到反应釜内，并开始加热，使得温度升高至480℃，使得聚碳酸树脂、聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯晴共聚物和聚甲基丙烯酸酯在反应釜内熔融成胶液，备用；
2）取碳化硅纤维36份、碳纤维36份、玻璃纤维25份和硼纤维20份添加到步骤1）制得的胶液中，通过搅拌机以60rpm的速度搅拌，使得碳化硅纤维、碳纤维、玻璃纤维和硼纤维匀分布在胶液内，备用；
3）取钴粉26份通过氢还原法在空气中自燃，制得氧化钴，然后将制得的氧化钴添加到步骤2）制得的胶液内，继续启动搅拌机以60rpm的速度搅拌，使得氧化钴与胶液混合均匀，备用；
4）取碳化硅晶须27份、石蜡16份、陶土40份和石膏粉34份混合，并通过搅拌机器将碳化硅晶须、石蜡、陶土、石膏粉搅拌均匀，制得增强型的混合填料，备用；
5）将步骤4）制得的混合填料添加到步骤3）制得的胶液中，并通过搅拌机以70rpm的转速将混合填料与胶液搅拌均匀，备用；
6）取硅烷偶联剂15份和甲基丙烯酸氯化铬络合物19份添加到步骤5）的胶液中，搅拌机继续搅拌，使得，然后对反应釜进行加热，使得温度提高至430℃，使得胶液在能够在硅烷偶联剂和甲基丙烯酸氯化铬络合物与胶液混合，备用；
7）将步骤6）制得的胶液注入成型模内，冷却后，开模得到塑料坯件，备用；
8）将步骤7）制得的塑料坯件通过裁切机进行裁切，制得所需规格的塑料，即得。
实施例3
一种碳化硅纤维增强塑料，由以下重量份的原料制成，包括聚碳酸树脂130份、聚苯乙烯80份、苯乙烯-丙烯晴共聚物70份、聚甲基丙烯酸酯75份、碳化硅纤维28份、碳纤维26份、玻璃纤维20份、硼纤维15份、钴粉20份、碳化硅晶须20份、石蜡13份、陶土35份、石膏粉27份、硅烷偶联剂12份和甲基丙烯酸氯化铬络合物15份。
一种碳化硅纤维增强塑料的制备方法，包括以下步骤：
1）取聚碳酸树脂130份、聚苯乙烯80份、苯乙烯-丙烯晴共聚物70份和聚甲基丙烯酸酯75份添加到反应釜内，并开始加热，使得温度升高至390℃，使得聚碳酸树脂、聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯晴共聚物和聚甲基丙烯酸酯在反应釜内熔融成胶液，备用；
2）取碳化硅纤维28份、碳纤维26份、玻璃纤维20份和硼纤维15份添加到步骤1）制得的胶液中，通过搅拌机以60rpm的速度搅拌，使得碳化硅纤维、碳纤维、玻璃纤维和硼纤维匀分布在胶液内，备用；
3）取钴粉20份通过氢还原法在空气中自燃，制得氧化钴，然后将制得的氧化钴添加到步骤2）制得的胶液内，继续启动搅拌机以60rpm的速度搅拌，使得氧化钴与胶液混合均匀，备用；
4）取碳化硅晶须20份、石蜡13份、陶土35份和石膏粉27份混合，并通过搅拌机器将碳化硅晶须、石蜡、陶土、石膏粉搅拌均匀，制得增强型的混合填料，备用；
5）将步骤4）制得的混合填料添加到步骤3）制得的胶液中，并通过搅拌机以70rpm的转速将混合填料与胶液搅拌均匀，备用；
6）取硅烷偶联剂12份和甲基丙烯酸氯化铬络合物15份添加到步骤5）的胶液中，搅拌机继续搅拌，使得，然后对反应釜进行加热，使得温度提高至350-430℃，使得胶液在能够在硅烷偶联剂和甲基丙烯酸氯化铬络合物与胶液混合，备用；
7）将步骤6）制得的胶液注入成型模内，冷却后，开模得到塑料坯件，备用；
8）将步骤7）制得的塑料坯件通过裁切机进行裁切，制得所需规格的塑料，即得。
实验例
实验对象：采用丙烯晴、聚三氟氯乙烯、聚四氟乙烯、聚苯砜和聚酰胺与本申请的碳化硅纤维增强塑料进行对比。
实验要求：上述的丙烯晴、聚三氟氯乙烯、聚四氟乙烯、聚苯砜和聚酰胺以及本申请的碳化硅纤维增强塑料的厚度一致，并且面积一致。
实验方法：通过对丙烯晴、聚三氟氯乙烯、聚四氟乙烯、聚苯砜和聚酰胺以及本申请的碳化硅纤维增强塑料进行屈服强度测试、弯曲弹性模量、收缩率测试和耐久度测试，在本实验例中，耐久度测试包括耐磨性能、耐压性能、反拨弹性测试、耐老化性能、耐热以及耐低温性能等测试。
具体结果如下表所示：
结合上表，对比不同的橡胶在相同的实验方法下所得的数据，本发明的一种碳化硅纤维增强塑料的测试数据均高于用于对比的各种塑料制品，因此，体现出本发明的碳化硅纤维增强塑料耐高温、耐氧化、强度高和性能稳定。
本发明技术效果主要体现在以下方面：通过将聚碳酸树脂、聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯晴共聚物、聚甲基丙烯酸酯、碳化硅纤维、碳纤维、玻璃纤维和硼纤维作为主要的原料，并添钴粉、碳化硅晶须、石蜡、陶土、石膏粉、硅烷偶联剂和甲基丙烯酸氯化铬络合物混合搅拌均匀后，经过高温熔融、混合和模具成型，制得塑料制品，使得碳化硅纤维增强塑料具有耐高温、耐氧化、强度高和性能稳定的优点。
当然，以上只是本发明的典型实例，除此之外，本发明还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。