本发明涉及新材料
技术领域：
，具体涉及一种耐腐蚀型树脂基复合材料的制备方法及其应用。
背景技术：
树脂基复合材料一般由增强相和基体相组成。常用的基体相为有机高分子材料，如环氧树脂、不饱和聚酯树脂等；常用的增强相多为无机纤维，如玻璃纤维、碳纤维等。聚碳酸酯树脂是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物，根据酯基的结构可分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多种类型。聚碳酸酯是几乎无色的玻璃态的无定形聚合物，有很好的光学性，其高分子量树脂有很高的韧性，悬臂梁缺口冲击强度为600-900j/m，热变形温度大约为130℃，玻璃纤维增强后可使这个数值增加10℃。聚碳酸酯弯曲模量可达2400mpa以上，可加工制成大的刚性制品，低于100℃时，在负载下的蠕变率很低。聚碳酸酯树脂的三大应用领域是玻璃装配业、汽车工业和电子、电器工业，其次还有工业机械零件、光盘、包装、计算机等办公室设备、医疗及保健、薄膜、休闲和防护器材等。不过，聚碳酸酯树脂也存在一定的缺陷：耐热性、耐火性不够理想，耐老化性不佳，耐碱性以及耐磨性较差。聚苯乙烯树脂是指由苯乙烯单体经自由基加聚反应合成的聚合物，是一种无色透明的热塑性塑料。聚苯乙烯包括普通聚苯乙烯，发泡聚苯乙烯(eps)，高抗冲聚苯乙烯(hips)及间规聚苯乙烯(sps)。普通聚苯乙烯树脂为无毒，无臭，无色的透明颗粒，似玻璃状脆性材料，其制品具有极高的透明度，透光率可达90％以上，电绝缘性能好，易着色，加工流动性好，刚性好及耐化学腐蚀性好。如何能够利用聚苯乙烯树脂改善聚碳酸酯树脂材料的耐腐蚀性能是目前研究的难点。技术实现要素：为解决上述技术问题，本发明提供一种耐腐蚀型树脂基复合材料的制备方法及其应用，该方法是将聚碳酸酯树脂、聚苯乙烯树脂、相容剂、抗静电剂反应制成树脂聚合物，随后将二苯甲烷二异氰酸酯、2-巯基苯并咪唑加入到醋酸甲酯溶液中超声处理后加入树脂聚合物制成改性树脂复合材料，再将海泡石纤维、氧化铝与二甲基甲酰胺溶液超声处理得到初级混合反应液后加入空心玻璃微珠，与润滑剂、热稳定剂、固化剂反应得到二级混合反应液，再与改性树脂复合材料经双螺杆挤出机中熔融挤出，挤出物注入到模具中，放入鼓风干燥箱中进行固化热处理，得到成品树脂基复合材料。制备而成的树脂基复合材料，其耐酸腐蚀性能好，作为电器配件材料具有良好的应用前景。技术方案：为了解决上述问题，本发明公开了一种耐腐蚀型树脂基复合材料的制备方法，由以下步骤组成：（1）将聚碳酸酯树脂50～60份、聚苯乙烯树脂45～55份、相容剂2～4份、抗静电剂2～4份加入反应釜中，控制反应釜内温度为85～95℃，按照150～250转/分钟的速率搅拌100～120分钟，得到树脂聚合物；（2）将二苯甲烷二异氰酸酯16～20份、2-巯基苯并咪唑8～10份加入到其重量60～80倍的浓度为20%的醋酸甲酯溶液中，以200～250w的功率超声分散处理15～20分钟，随后向超声分散处理液中加入步骤（1）得到的树脂聚合物，在50℃下保温搅拌4～6小时，再将保温搅拌处理后的混合液在105～115℃下固化处理60～90分钟，冷却至室温，得改性树脂复合材料；（3）将海泡石纤维5～9份、氧化铝3～5份与浓度为15%的二甲基甲酰胺溶液共同加入超声分散器中，以150～180w的功率超声分散处理30～50分钟，随后将得到的超声分散处理液置于60℃的水浴中按照300～400转/分钟的速率搅拌反应3～5小时，得到初级混合反应液；（4）将空心玻璃微珠加入步骤（3）得到的混合反应液中，再加入润滑剂3～5份、热稳定剂2～4份、固化剂2～4份，在75℃下按照500～600转/分钟的搅拌速率搅拌反应80～90分钟，得到二级混合反应液；（5）将步骤(2)得到的改性树脂复合材料与步骤（4）得到的二级混合反应液加入双螺杆挤出机中熔融挤出，再将挤出物注入到模具中，放入鼓风干燥箱中进行固化热处理，设定鼓风干燥箱的当前温度为60～80℃，按照60～80℃保温50～70分钟，95～105℃保温100～120分钟，100～120℃保温150～180分钟，125～145℃保温200～220分钟的处理顺序进行固化热处理，得到成品树脂基复合材料。进一步的，所述步骤（1）中的相容剂选自丙烯酸-丁二烯-苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸缩水甘油酯与聚丙烯的共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的任意一种。进一步的，所述步骤（1）中的抗静电剂选自阳离子型抗静电剂、阴离子型抗静电剂、非离子型抗静电剂中的任意一种。进一步的，所述步骤（4）中的润滑剂选自聚乙烯蜡、乙烯-丙烯酸共聚物、芥酸酰胺中的任意一种。进一步的，所述步骤（4）中的热稳定剂选自草酰氯单乙酯、亚磷酸二苯酯、硬脂酸钡中的任意一种。进一步的，所述步骤（4）中的固化剂选自二氨基环己烷、双氰胺、异佛尔酮二胺中的任意一种。与此同时，本发明还公开了上述制备方法制得的耐腐蚀型树脂基复合材料作为电器配件材料的应用。本发明与现有技术相比，其有益效果为：（1）本发明的耐腐蚀型树脂基复合材料的制备方法是将聚碳酸酯树脂、聚苯乙烯树脂、相容剂、抗静电剂反应制成树脂聚合物，随后将二苯甲烷二异氰酸酯、2-巯基苯并咪唑加入到醋酸甲酯溶液中超声处理后加入树脂聚合物制成改性树脂复合材料，再将海泡石纤维、氧化铝与二甲基甲酰胺溶液超声处理得到初级混合反应液后加入空心玻璃微珠，与润滑剂、热稳定剂、固化剂反应得到二级混合反应液，再与改性树脂复合材料经双螺杆挤出机中熔融挤出，挤出物注入到模具中，放入鼓风干燥箱中进行固化热处理，得到成品树脂基复合材料。制备而成的树脂基复合材料，其耐酸腐蚀性能好，作为电器配件材料具有良好的应用前景。（2）本发明采用了将树脂基聚合物通过特定的改性方法制成改性树脂复合材料，再将改性树脂复合材料进行后续处理，对树脂基复合材料进行了有效的性能提升，给最后制备得到的树脂基复合材料带来了使用性能上的大幅度提高，这在以往的研究中是不曾报道过的，对于实现本发明的技术效果起到了决定性的作用。具体实施方式实施例1（1）将聚碳酸酯树脂50份、聚苯乙烯树脂45份、丙烯酸-丁二烯-苯乙烯共聚物2份、阳离子型抗静电剂2份加入反应釜中，控制反应釜内温度为85℃，按照150转/分钟的速率搅拌100分钟，得到树脂聚合物；（2）将二苯甲烷二异氰酸酯16份、2-巯基苯并咪唑8份加入到其重量60倍的浓度为20%的醋酸甲酯溶液中，以200w的功率超声分散处理15分钟，随后向超声分散处理液中加入步骤（1）得到的树脂聚合物，在50℃下保温搅拌4小时，再将保温搅拌处理后的混合液在105℃下固化处理60分钟，冷却至室温，得改性树脂复合材料；（3）将海泡石纤维5份、氧化铝3份与浓度为15%的二甲基甲酰胺溶液共同加入超声分散器中，以150w的功率超声分散处理30分钟，随后将得到的超声分散处理液置于60℃的水浴中按照300转/分钟的速率搅拌反应3小时，得到初级混合反应液；（4）将空心玻璃微珠加入步骤（3）得到的混合反应液中，再加入聚乙烯蜡3份、草酰氯单乙酯2份、二氨基环己烷2份，在75℃下按照500转/分钟的搅拌速率搅拌反应80分钟，得到二级混合反应液；（5）将步骤(2)得到的改性树脂复合材料与步骤（4）得到的二级混合反应液加入双螺杆挤出机中熔融挤出，再将挤出物注入到模具中，放入鼓风干燥箱中进行固化热处理，设定鼓风干燥箱的当前温度为60℃，按照60℃保温50分钟，95℃保温100分钟，100℃保温150分钟，125℃保温200分钟的处理顺序进行固化热处理，得到成品树脂基复合材料。实施例2（1）将聚碳酸酯树脂55份、聚苯乙烯树脂50份、甲基丙烯酸缩水甘油酯与聚丙烯的共聚物3份、阴离子型抗静电剂3份加入反应釜中，控制反应釜内温度为90℃，按照200转/分钟的速率搅拌110分钟，得到树脂聚合物；（2）将二苯甲烷二异氰酸酯18份、2-巯基苯并咪唑9份加入到其重量70倍的浓度为20%的醋酸甲酯溶液中，以225w的功率超声分散处理17.5分钟，随后向超声分散处理液中加入步骤（1）得到的树脂聚合物，在50℃下保温搅拌5小时，再将保温搅拌处理后的混合液在110℃下固化处理75分钟，冷却至室温，得改性树脂复合材料；（3）将海泡石纤维7份、氧化铝4份与浓度为15%的二甲基甲酰胺溶液共同加入超声分散器中，以165w的功率超声分散处理40分钟，随后将得到的超声分散处理液置于60℃的水浴中按照350转/分钟的速率搅拌反应4小时，得到初级混合反应液；（4）将空心玻璃微珠加入步骤（3）得到的混合反应液中，再加入乙烯-丙烯酸共聚物4份、亚磷酸二苯酯3份、双氰胺3份，在75℃下按照550转/分钟的搅拌速率搅拌反应85分钟，得到二级混合反应液；（5）将步骤(2)得到的改性树脂复合材料与步骤（4）得到的二级混合反应液加入双螺杆挤出机中熔融挤出，再将挤出物注入到模具中，放入鼓风干燥箱中进行固化热处理，设定鼓风干燥箱的当前温度为70℃，按照70℃保温60分钟，100℃保温110分钟，110℃保温165分钟，135℃保温210分钟的处理顺序进行固化热处理，得到成品树脂基复合材料。实施例3（1）将聚碳酸酯树脂60份、聚苯乙烯树脂55份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物4份、非离子型抗静电剂4份加入反应釜中，控制反应釜内温度为95℃，按照250转/分钟的速率搅拌120分钟，得到树脂聚合物；（2）将二苯甲烷二异氰酸酯20份、2-巯基苯并咪唑10份加入到其重量80倍的浓度为20%的醋酸甲酯溶液中，以250w的功率超声分散处理20分钟，随后向超声分散处理液中加入步骤（1）得到的树脂聚合物，在50℃下保温搅拌6小时，再将保温搅拌处理后的混合液在115℃下固化处理90分钟，冷却至室温，得改性树脂复合材料；（3）将海泡石纤维9份、氧化铝5份与浓度为15%的二甲基甲酰胺溶液共同加入超声分散器中，以180w的功率超声分散处理50分钟，随后将得到的超声分散处理液置于60℃的水浴中按照400转/分钟的速率搅拌反应5小时，得到初级混合反应液；（4）将空心玻璃微珠加入步骤（3）得到的混合反应液中，再加入芥酸酰胺5份、硬脂酸钡4份、异佛尔酮二胺4份，在75℃下按照600转/分钟的搅拌速率搅拌反应90分钟，得到二级混合反应液；（5）将步骤(2)得到的改性树脂复合材料与步骤（4）得到的二级混合反应液加入双螺杆挤出机中熔融挤出，再将挤出物注入到模具中，放入鼓风干燥箱中进行固化热处理，设定鼓风干燥箱的当前温度为80℃，按照80℃保温70分钟，105℃保温120分钟，120℃保温180分钟，145℃保温220分钟的处理顺序进行固化热处理，得到成品树脂基复合材料。对比例1（1）将聚碳酸酯树脂55份、聚苯乙烯树脂50份、甲基丙烯酸缩水甘油酯与聚丙烯的共聚物3份、阴离子型抗静电剂3份加入反应釜中，控制反应釜内温度为90℃，按照200转/分钟的速率搅拌110分钟，得到树脂聚合物；（2）将二苯甲烷二异氰酸酯18份、2-巯基苯并咪唑9份加入到其重量70倍的浓度为30%的醋酸甲酯溶液中，以225w的功率超声分散处理17.5分钟，随后向超声分散处理液中加入步骤（1）得到的树脂聚合物，在100℃下保温搅拌5小时，再将保温搅拌处理后的混合液在110℃下固化处理75分钟，冷却至室温，得改性树脂复合材料；（3）将海泡石纤维7份、氧化铝4份与浓度为15%的二甲基甲酰胺溶液共同加入超声分散器中，以165w的功率超声分散处理40分钟，随后将得到的超声分散处理液置于60℃的水浴中按照350转/分钟的速率搅拌反应4小时，得到初级混合反应液；（4）将空心玻璃微珠加入步骤（3）得到的混合反应液中，再加入乙烯-丙烯酸共聚物4份、亚磷酸二苯酯3份、双氰胺3份，在75℃下按照550转/分钟的搅拌速率搅拌反应85分钟，得到二级混合反应液；（5）将步骤(2)得到的改性树脂复合材料与步骤（4）得到的二级混合反应液加入双螺杆挤出机中熔融挤出，再将挤出物注入到模具中，放入鼓风干燥箱中进行固化热处理，设定鼓风干燥箱的当前温度为70℃，按照70℃保温60分钟，100℃保温110分钟，110℃保温165分钟，135℃保温210分钟的处理顺序进行固化热处理，得到成品树脂基复合材料。对比例2（1）将聚碳酸酯树脂55份、聚苯乙烯树脂50份、甲基丙烯酸缩水甘油酯与聚丙烯的共聚物3份、阴离子型抗静电剂3份加入反应釜中，控制反应釜内温度为90℃，按照200转/分钟的速率搅拌110分钟，得到树脂聚合物；（2）将二苯甲烷二异氰酸酯18份、2-巯基苯并咪唑9份加入到其重量70倍的浓度为20%的醋酸甲酯溶液中，以500w的功率超声分散处理30分钟，随后向超声分散处理液中加入步骤（1）得到的树脂聚合物，在50℃下保温搅拌2小时，再将保温搅拌处理后的混合液在130℃下固化处理75分钟，冷却至室温，得改性树脂复合材料；（3）将海泡石纤维7份、氧化铝4份与浓度为15%的二甲基甲酰胺溶液共同加入超声分散器中，以165w的功率超声分散处理40分钟，随后将得到的超声分散处理液置于60℃的水浴中按照350转/分钟的速率搅拌反应4小时，得到初级混合反应液；（4）将空心玻璃微珠加入步骤（3）得到的混合反应液中，再加入乙烯-丙烯酸共聚物4份、亚磷酸二苯酯3份、双氰胺3份，在75℃下按照550转/分钟的搅拌速率搅拌反应85分钟，得到二级混合反应液；（5）将步骤(2)得到的改性树脂复合材料与步骤（4）得到的二级混合反应液加入双螺杆挤出机中熔融挤出，再将挤出物注入到模具中，放入鼓风干燥箱中进行固化热处理，设定鼓风干燥箱的当前温度为70℃，按照70℃保温60分钟，100℃保温110分钟，110℃保温165分钟，135℃保温210分钟的处理顺序进行固化热处理，得到成品树脂基复合材料。对比例3（1）将聚碳酸酯树脂55份、聚苯乙烯树脂50份、甲基丙烯酸缩水甘油酯与聚丙烯的共聚物3份、阴离子型抗静电剂3份加入反应釜中，控制反应釜内温度为90℃，按照200转/分钟的速率搅拌110分钟，得到树脂聚合物；（2）将二苯甲烷二异氰酸酯18份加入到其重量70倍的浓度为20%的醋酸甲酯溶液中，以225w的功率超声分散处理17.5分钟，随后向超声分散处理液中加入步骤（1）得到的树脂聚合物，在50℃下保温搅拌5小时，再将保温搅拌处理后的混合液在110℃下固化处理75分钟，冷却至室温，得改性树脂复合材料；（3）将海泡石纤维7份、氧化铝4份与浓度为15%的二甲基甲酰胺溶液共同加入超声分散器中，以165w的功率超声分散处理40分钟，随后将得到的超声分散处理液置于60℃的水浴中按照350转/分钟的速率搅拌反应4小时，得到初级混合反应液；（4）将空心玻璃微珠加入步骤（3）得到的混合反应液中，再加入乙烯-丙烯酸共聚物4份、亚磷酸二苯酯3份、双氰胺3份，在75℃下按照550转/分钟的搅拌速率搅拌反应85分钟，得到二级混合反应液；（5）将步骤(2)得到的改性树脂复合材料与步骤（4）得到的二级混合反应液加入双螺杆挤出机中熔融挤出，再将挤出物注入到模具中，放入鼓风干燥箱中进行固化热处理，设定鼓风干燥箱的当前温度为70℃，按照70℃保温60分钟，100℃保温110分钟，110℃保温165分钟，135℃保温210分钟的处理顺序进行固化热处理，得到成品树脂基复合材料。将实施例1-3和对比例1-3的制得的树脂基复合材料分别按照相关行业标准的测试方法测定其耐酸溶液的腐蚀性能，测试结果如表1所示。表1实施例1实施例2实施例3对比例1对比例2对比例3腐蚀率（mm/a）0.260.230.240.350.310.29本发明的耐腐蚀型树脂基复合材料的制备方法是将聚碳酸酯树脂、聚苯乙烯树脂、相容剂、抗静电剂反应制成树脂聚合物，随后将二苯甲烷二异氰酸酯、2-巯基苯并咪唑加入到醋酸甲酯溶液中超声处理后加入树脂聚合物制成改性树脂复合材料，再将海泡石纤维、氧化铝与二甲基甲酰胺溶液超声处理得到初级混合反应液后加入空心玻璃微珠，与润滑剂、热稳定剂、固化剂反应得到二级混合反应液，再与改性树脂复合材料经双螺杆挤出机中熔融挤出，挤出物注入到模具中，放入鼓风干燥箱中进行固化热处理，得到成品树脂基复合材料。制备而成的树脂基复合材料，其耐酸腐蚀性能好，作为电器配件材料具有良好的应用前景。并且，本发明采用了将树脂基聚合物通过特定的改性方法制成改性树脂复合材料，再将改性树脂复合材料进行后续处理，对树脂基复合材料进行了有效的性能提升，给最后制备得到的树脂基复合材料带来了使用性能上的大幅度提高，这在以往的研究中是不曾报道过的，对于实现本发明的技术效果起到了决定性的作用。以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的
技术领域：
，均同理包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页12