一种玻璃纤维增强塑料及其生产工艺的制作方法

文档序号:16336936发布日期:2018-12-19 06:38阅读:237来源:国知局
本发明涉及玻璃纤维增强塑料
技术领域
,具体为一种玻璃纤维增强塑料及其生产工艺。
背景技术
玻璃纤维增强塑料是一种品种繁多,性能各别,用途广泛的复合材料。它是由合成树脂和玻璃纤维经复合工艺,制作而成的一种功能型的新型材料。玻璃钢材料具有重量轻,比强度高,耐腐蚀,电绝缘性能好,传热慢,热绝缘性好,耐瞬时超高温性能好,以及容易着色,能透过电磁波等特性。由于玻璃钢产品,可以根据不同的使用环境及特殊的性能要求,自行设计复合制作而成,因此只要选择适宜的原材料品种,基本上可以满足各种不同用途对于产品使用时的性能要求。因此,玻璃钢材料是一种具有可设计性的材料品种。玻璃钢产品,制作成型时的一次性,更是区别于金属材料的另一个显著的特点。只要根据产品的设计,选择合适的原材料铺设方法和排列程序,就可以将玻璃钢材料和结构一次性地完成,避免了金属材料通常所需要的二次加工,从而可以大大降低产品的物质消耗,减少了人力和物力的浪费。目前玻璃纤维增强塑料的弹性模量小,长期耐温性差,从而外表面的阻燃能力低,层间剪切强度低,尽管玻璃纤维增强塑料不具备碳纤维增强塑料的高弹性模量,高耐热性和低密度性,但是碳纤维成本较高,不利于生产加工。技术实现要素:(一)解决的技术问题针对现有技术的不足,本发明提供了一种玻璃纤维增强塑料及其生产工艺,解决了目前玻璃纤维增强塑料的弹性模量小,长期耐温性差,从而外表面的阻燃能力低,层间剪切强度低,尽管玻璃纤维增强塑料不具备碳纤维增强塑料的高弹性模量,高耐热性和低密度性,但是碳纤维成本较高,不利于生产加工的问题。(二)技术方案为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种玻璃纤维增强塑料及其生产工艺,其特征在于,由以下重量份组分制成,不饱和聚酯100-200份、环氧树脂100-150份、酚醛树脂100-150份、玻璃纤维50-100份、碳纤维50-100份、聚苯乙烯20-30份、聚乙烯30-50份、氢氧化铝100-200份、氢氧化镁100-200份、固化剂1-5份、偶联剂1-2份、润滑分散剂1-2份、相容剂1-4份、石粉100-200份。本发明中含有玻璃纤维和碳纤维,玻璃纤维加入到塑料原料中注塑成型,从而实现塑料绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好和机械强度高的优点,同时在塑料原料中加入碳纤维,碳纤维中和了玻璃纤维脆性大和耐磨性差的缺点,提高了玻璃纤维增强塑料综合性能。本发明中含有氢氧化铝和氢氧化镁,氢氧化铝和氢氧化镁是很好的阻燃剂,可以防止玻璃纤维增强塑料的燃烧,提高玻璃纤维增强塑料环境的适应性。优选的,由以下重量份组分制成:不饱和聚酯150份、环氧树脂125份、酚醛树脂125份、玻璃纤维75份、碳纤维75份、聚苯乙烯25份、聚乙烯40份、氢氧化铝150份、氢氧化镁150份、固化剂3份、偶联剂1.5份、润滑分散剂1.5份、相容剂2.5份、石粉150份。优选的,包括以下步骤:(1)、将150份不饱和聚酯、125份环氧树脂和125份酚醛树脂加入专用容器中,用分散搅拌器搅拌均匀,搅拌均匀的原料静止一段时间备用;(2)、将20份聚苯乙烯、30份聚乙烯、2份固化剂、1份偶联剂、1润滑分散剂、1.5份相容剂、150份石粉加入到专用的搅拌器中均匀搅拌,搅拌后的糊状溶液放置一段时间;(3)、将75份玻璃纤维加入到步骤(2)的原材料中搅拌均匀,得到玻璃纤维混合原料,再将步骤(1)中得到的混合原料一半的分量加入玻璃纤维混合原料,通过专用搅拌器搅拌,混合而成塑料内芯原料备用;(4)、将150份氢氧化铝、150份氢氧化镁、5份聚苯乙烯、10份聚乙烯、1份固化剂、0.5份偶联剂、0.5润滑分散剂、1份相容剂在专用搅拌设备中搅拌一段时间,再向其中加入75份碳纤维,再搅拌一段时间放置一段时间;(5)、将步骤(1)中得到的混合原料另外一半的分量加入步骤(4)碳纤维混合原料中,通过专用搅拌装置搅拌一段时间,混合而成塑料外皮原料备用;(6)、塑料模具选用内外双层模具,将步骤(3)中的备用原料加入到内模具中,再讲步骤(5)中的备用原料加入到外模具中,经过模具成型固化玻璃纤维增强塑料;(7)、固化的玻璃纤维增强塑料通过牵引装置取出,根据需要切割成不同尺寸。优选的,所述150份石粉采用500mm石粉,所述75份玻璃纤维采用12mm玻璃纤维、所述75份碳纤维采用7um碳纤维。优选的,所述步骤(6)中含有碳纤维的塑料原料包裹在玻璃纤维的塑料原料外部。优选的,所述步骤(6)中模压温度设置为130℃-140℃,模压压力设置为10-12mpa。优选的,步骤(6)中外模成型厚度设置为1mm。优选的,所述玻璃纤维75份采用无碱玻璃纤维。优选的,步骤(6)中玻璃纤维增强塑料固化时间为10-20分钟。优选的,所述步骤(1)中的混合原料放置85小时以上备用。本发明模具采用内模和外模,含有玻璃纤维的原料加入内模中,含有碳纤维的的原料加入外模中,含有碳纤维的的原料包裹在玻璃纤维加强塑料的表面,既避免了玻璃纤维加强塑料的脆性大和耐磨性差,同时局部设置有碳纤维降低生产成本。本发明的有益效果是:本发明玻璃纤维增强塑料兼具了玻璃纤维的强度高,耐腐蚀、电绝缘性能好,和碳纤维的高弹性模量,高耐热性,同时材料中加入阻燃剂,保证塑料不受高温燃烧。具体实施方式为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。实施例一一种玻璃纤维增强塑料及其生产工艺,由以下重量份组分制成:不饱和聚酯100份、环氧树脂100份、酚醛树脂100份、玻璃纤维50份、碳纤维50份、聚苯乙烯20份、聚乙烯30份、氢氧化铝100份、氢氧化镁100份、固化剂1份、偶联剂1份、润滑分散剂1份、相容剂1份、石粉100份。一种玻璃纤维增强塑料及其生产工艺的制备方法,包括以下步骤:(1)、将150份不饱和聚酯、125份环氧树脂和125份酚醛树脂加入专用容器中,用分散搅拌器搅拌均匀,搅拌均匀的原料静止一段时间备用;(2)、将20份聚苯乙烯、30份聚乙烯、2份固化剂、1份偶联剂、1润滑分散剂、1.5份相容剂、150份石粉加入到专用的搅拌器中均匀搅拌,搅拌后的糊状溶液放置一段时间;(3)、将75份玻璃纤维加入到步骤(2)的原材料中搅拌均匀,得到玻璃纤维混合原料,再将步骤(1)中得到的混合原料一半的分量加入玻璃纤维混合原料,通过专用搅拌器搅拌,混合而成塑料内芯原料备用;(4)、将150份氢氧化铝、150份氢氧化镁、5份聚苯乙烯、10份聚乙烯、1份固化剂、0.5份偶联剂、0.5润滑分散剂、1份相容剂在专用搅拌设备中搅拌一段时间,再向其中加入75份碳纤维,再搅拌一段时间放置一段时间;(5)、将步骤(1)中得到的混合原料另外一半的分量加入步骤(4)碳纤维混合原料中,通过专用搅拌装置搅拌一段时间,混合而成塑料外皮原料备用;(6)、塑料模具选用内外双层模具,将步骤(3)中的备用原料加入到内模具中,再讲步骤(5)中的备用原料加入到外模具中,经过模具成型固化玻璃纤维增强塑料;(7)、固化的玻璃纤维增强塑料通过牵引装置取出,根据需要切割成不同尺寸。所述150份石粉采用500mm石粉,所述75份玻璃纤维采用12mm玻璃纤维、所述75份碳纤维采用7um碳纤维。所述步骤(6)中含有碳纤维的塑料原料包裹在玻璃纤维的塑料原料外部。所述步骤(6)中模压温度设置为130℃-140℃,模压压力设置为10-12mpa。步骤(6)中外模成型厚度设置为1mm。所述玻璃纤维75份采用无碱玻璃纤维。步骤(6)中玻璃纤维增强塑料固化时间为10-20分钟。步骤(1)中的混合原料放置85小时以上备用。实施例二一种玻璃纤维增强塑料及其生产工艺,由以下重量份组分制成:不饱和聚酯150份、环氧树脂125份、酚醛树脂125份、玻璃纤维75份、碳纤维75份、聚苯乙烯25份、聚乙烯40份、氢氧化铝150份、氢氧化镁150份、固化剂3份、偶联剂1.5份、润滑分散剂1.5份、相容剂2.5份、石粉150份。一种玻璃纤维增强塑料及其生产工艺的制备方法,包括以下步骤:(1)、将150份不饱和聚酯、125份环氧树脂和125份酚醛树脂加入专用容器中,用分散搅拌器搅拌均匀,搅拌均匀的原料静止一段时间备用;(2)、将20份聚苯乙烯、30份聚乙烯、2份固化剂、1份偶联剂、1润滑分散剂、1.5份相容剂、150份石粉加入到专用的搅拌器中均匀搅拌,搅拌后的糊状溶液放置一段时间;(3)、将75份玻璃纤维加入到步骤(2)的原材料中搅拌均匀,得到玻璃纤维混合原料,再将步骤(1)中得到的混合原料一半的分量加入玻璃纤维混合原料,通过专用搅拌器搅拌,混合而成塑料内芯原料备用;(4)、将150份氢氧化铝、150份氢氧化镁、5份聚苯乙烯、10份聚乙烯、1份固化剂、0.5份偶联剂、0.5润滑分散剂、1份相容剂在专用搅拌设备中搅拌一段时间,再向其中加入75份碳纤维,再搅拌一段时间放置一段时间;(5)、将步骤(1)中得到的混合原料另外一半的分量加入步骤(4)碳纤维混合原料中,通过专用搅拌装置搅拌一段时间,混合而成塑料外皮原料备用;(6)、塑料模具选用内外双层模具,将步骤(3)中的备用原料加入到内模具中,再讲步骤(5)中的备用原料加入到外模具中,经过模具成型固化玻璃纤维增强塑料;(7)、固化的玻璃纤维增强塑料通过牵引装置取出,根据需要切割成不同尺寸。所述150份石粉采用500mm石粉,所述75份玻璃纤维采用12mm玻璃纤维、所述75份碳纤维采用7um碳纤维。步骤(6)中含有碳纤维的塑料原料包裹在玻璃纤维的塑料原料外部。所述步骤(6)中模压温度设置为130℃-140℃,模压压力设置为10-12mpa。步骤(6)中外模成型厚度设置为1mm。玻璃纤维75份采用无碱玻璃纤维。步骤(6)中玻璃纤维增强塑料固化时间为10-20分钟。步骤(1)中的混合原料放置85小时以上备用。实施例三一种玻璃纤维增强塑料及其生产工艺,由以下重量份组分制成:不饱和聚酯200份、环氧树脂150份、酚醛树脂150份、玻璃纤维100份、碳纤维100份、聚苯乙烯30份、聚乙烯50份、氢氧化铝200份、氢氧化镁200份、固化剂5份、偶联剂2份、润滑分散剂2份、相容剂4份、石粉200份。一种玻璃纤维增强塑料及其生产工艺的制备方法,包括以下步骤:(1)、将150份不饱和聚酯、125份环氧树脂和125份酚醛树脂加入专用容器中,用分散搅拌器搅拌均匀,搅拌均匀的原料静止一段时间备用;(2)、将20份聚苯乙烯、30份聚乙烯、2份固化剂、1份偶联剂、1润滑分散剂、1.5份相容剂、150份石粉加入到专用的搅拌器中均匀搅拌,搅拌后的糊状溶液放置一段时间;(3)、将75份玻璃纤维加入到步骤(2)的原材料中搅拌均匀,得到玻璃纤维混合原料,再将步骤(1)中得到的混合原料一半的分量加入玻璃纤维混合原料,通过专用搅拌器搅拌,混合而成塑料内芯原料备用;(4)、将150份氢氧化铝、150份氢氧化镁、5份聚苯乙烯、10份聚乙烯、1份固化剂、0.5份偶联剂、0.5润滑分散剂、1份相容剂在专用搅拌设备中搅拌一段时间,再向其中加入75份碳纤维,再搅拌一段时间放置一段时间;(5)、将步骤(1)中得到的混合原料另外一半的分量加入步骤(4)碳纤维混合原料中,通过专用搅拌装置搅拌一段时间,混合而成塑料外皮原料备用;(6)、塑料模具选用内外双层模具,将步骤(3)中的备用原料加入到内模具中,再讲步骤(5)中的备用原料加入到外模具中,经过模具成型固化玻璃纤维增强塑料;(7)、固化的玻璃纤维增强塑料通过牵引装置取出,根据需要切割成不同尺寸。所述150份石粉采用500mm石粉,所述75份玻璃纤维采用12mm玻璃纤维、所述75份碳纤维采用7um碳纤维。步骤(6)中含有碳纤维的塑料原料包裹在玻璃纤维的塑料原料外部。步骤(6)中模压温度设置为130℃-140℃,模压压力设置为10-12mpa。步骤(6)中外模成型厚度设置为1mm。玻璃纤维75份采用无碱玻璃纤维。步骤(6)中玻璃纤维增强塑料固化时间为10-20分钟。步骤(1)中的混合原料放置85小时以上备用。本发明实施例与普通巧克力对照表普通塑料实施例一实施例二实施例三阻燃性差较差良好优成本低较低适中较高脆性较高适中较低低耐磨性低较低适中较高从上述表格可以看出,与普通塑料相比较,本发明具有明显的阻燃性,并且同时兼具碳纤维的脆性低、耐磨性高和玻璃纤维成本低的特性,提高了塑料整体性能和品质。以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。当前第1页12
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