一种滑雪板用的新型环氧树脂积层复合材料及其制备方法
【技术领域】：
[0001] 本发明涉及一种积层复合材料，特别是涉及一种环氧树脂积层复合材料及其制备 方法。
【背景技术】：
[0002] 热固性树脂基复合材料是目前研宄得最多、应用得最广的一种复合材料，其具有 质量轻、强度高、模量大、耐腐蚀性好、电性能优异、原料来源广泛、加工成型简便、生产效率 高等特点，并具有材料可设计性以及其他一些特殊性能，如减振、消音、透电磁波、隐身、耐 烧蚀等特性，已成为国民经济、国防建设和科技发展中无法取代的重要材料。在热固性树脂 基复合材料中使用最多的树脂仍然是酚醛树脂、不饱和聚酪树脂和环氧树脂这三大热固性 树脂。这三种树脂的特点各异：酚醛树脂的耐热性较高、耐酸性好、固化速度快，但较脆、需 高压成型；不饱和聚酪树脂的工艺性好、价格最低，但性能较差；环氧树脂的粘结强度和内 聚强度高，耐腐蚀性及介电性能优异，不过抗冲击性能等力学性能不佳。
[0003] 近年来环氧树脂基复合材料在体育用品中得到很快的发展，例如公开号为 CN102604045A、公开日为20120725、申请人为华东理工大学的中国专利申请公开了"环氧树 脂组合物及使用其制备胶膜、预浸料、复合材料的方法"，利用胶膜法制备单向碳纤维增强 环氧树脂预浸料，制得提高了力学性能的复合材料，该材料可体育运动器材中。然而，该发 明所得材料应用于滑雪板时会出现抗冲击性能不够高、容易发生断裂的问题，而且该发明 增强环氧树脂采用的单向碳纤维，成本较高，难以大量推广。
【发明内容】
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[0004] 本发明要解决的技术问题是提供一种滑雪板用的新型环氧树脂积层复合材料，抗 冲击性能较高，而且成本较低，易于推广。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
[0006] 一种滑雪板用的新型环氧树脂积层复合材料，其重量份组成为：
[0007] 环氧树脂 100份， 竹纤维 20~25份， 苎麻纤维 10~16份， 硅烷偶联剂0.5~1份， 聚酰胺 25~30份， 增韧剂 6~9份， 固化剂 80~85份， 溶剂 15~20份。
[0008] 优选地，本发明所述环氧树脂为E-44环氧树脂或E-51环氧树脂。
[0009] 优选地，本发明所述硅烷偶联剂为KH550或KH560。
[0010] 优选地，本发明所述聚酰胺为聚酰胺650。
[0011] 优选地，本发明所述增韧剂为DOP或CTBN。
[0012] 优选地，本发明所述固化剂为DDS或2-乙基-4-甲基咪唑。
[0013] 优选地，本发明所述溶剂为乙醇或丙酮。
[0014] 本发明要解决的另一技术问题是提供上述滑雪板用的新型环氧树脂积层复合材 料的制备方法。
[0015] 为解决上述技术问题，技术方案是：
[0016] -种滑雪板用的新型环氧树脂积层复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0017] (1)将竹片洗净置于NaOH溶液中在80°C下浸泡3小时，水洗后处理成丝状物，将 该丝状物在80°C下烘干3小时，得到竹纤维取出备用，将硅烷偶联剂溶于乙醇的水溶液中 得到混合溶液，将竹纤维、苎麻纤维条置于该混合溶液中在50°C下浸泡2小时，再在80°C下 烘干5小时，得到改性竹纤维、改性苎麻纤维；
[0018] (2)将环氧树脂、改性竹纤维、改性苎麻纤维、聚酰胺、增韧剂、固化剂、溶剂加入搅 拌釜中搅拌均匀，得到混合料；
[0019] (3)将步骤⑵得到的混合料移至模具中，将该模具置于硫化机上预热40分钟，在 70°C下固化4小时，再在IKTC下固化3小时，开模取料放入烘箱真空干燥24小时，得到滑 雪板用的新型环氧树脂积层复合材料。
[0020] 优选地，所述步骤（3)中真空干燥时烘箱内的气压为0.1 MPa。
[0021] 优选地，所述步骤（3)中真空干燥时烘箱内的温度为110°C。
[0022] 由上可见，与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0023] 硅烷偶联剂改变了竹纤维和苎麻纤维的表面性能，改善了竹纤维和苎麻纤维与环 氧树脂基体之间的相容性、界面结合力、界面黏结强度，这样当复合材料受到外部载荷作用 时，环氧树脂基体可将载荷传递给竹纤维和苎麻纤维，竹纤维和苎麻纤维起到增强作用并 可抵消载荷在环氧树脂基体中形成的应力破坏作用，从而提高复合材料的抗冲击强度、拉 伸强度等力学性能，能够满足滑雪板对材料力学性能方面的要求；竹纤维和苎麻纤维机械 性能较好，来源广泛，廉价易得，可有效降低成本，而且对环境比较友好，易于推广。
【具体实施方式】：
[0024] 下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明 用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
[0025] 实施例1
[0026] 一种滑雪板用的新型环氧树脂积层复合材料，其重量份组成为：E-44环氧树脂 100份，竹纤维24份，苎麻纤维14份，KH550 0. 7份，聚酰胺650 28份，DOP 7份，2-乙 基-4-甲基咪唑84份，乙醇18份。
[0027] 其制备方法包括以下步骤：
[0028] (1)将竹片洗净置于NaOH溶液中在80°C下浸泡3小时，水洗后处理成丝状物，将 该丝状物在80°C下烘干3小时，得到竹纤维取出备用，将硅烷偶联剂溶于乙醇的水溶液中 得到混合溶液，将竹纤维、苎麻纤维条置于该混合溶液中在50°C下浸泡2小时，再在80°C下 烘干5小时，得到改性竹纤维、改性苎麻纤维；
[0029] (2)将E-44环氧树脂、改性竹纤维、改性苎麻纤维、聚酰胺650、D0P、2-乙基-4-甲 基咪唑、乙醇加入搅拌釜中搅拌均匀，得到混合料；
[0030] (3)将步骤（2)得到的混合料移至模具中，将该模具置于硫化机上预热40分钟，在 70°C下固化4小时，再在IKTC下固化3小时，开模取料放入烘箱真空干燥24小时，烘箱内 的气压为〇. IMPa，温度为110°C，得到滑雪板用的新型环氧树脂积层复合材料。
[0031] 实施例2
[0032] 一种滑雪板用的新型环氧树脂积层复合材料，其重量份组成为：E-51环氧树脂 100份，竹纤维25份，苎麻纤维15份，KH560 0. 9份，聚酰胺650 27份，DOP 8份，DDS 82 份，丙醇16份。
[0033] 其制备方法包括以下步骤：
[0034] (1)将竹片洗净置于NaOH溶液中在80°C下浸泡3小时，水洗后处理成丝状物，将 该丝状物在80°C下烘干3小时，得到竹纤维取出备用，将硅烷偶联剂溶于乙醇的水溶液中 得到混合溶液，将竹纤维、苎麻纤维条置于该混合溶液中在50°C下浸泡2小时，再在80°C下 烘干5小时，得到改性竹纤维、改性苎麻纤维；
[0035] (2)将E-51环氧树脂、改性竹纤维、改性苎麻纤维、聚酰胺650、00?、005、丙醇加入 搅拌釜中搅拌均匀，得到混合料；
[0036] (3)将步骤（2)得到的混合料移至模具中，将该模具置于硫化机上预热40分钟，在 70°C下固化4小时，再在IKTC下固化3小时，开模取料放入烘箱真空干燥24小时，烘箱内 的气压为〇. IMPa，温度为110°C，得到滑雪板用的新型环氧树脂积层复合材料。
[0037] 实施例3
[0038] 一种滑雪板用的新型环氧树脂积层复合材料，E-44环氧树脂100份，竹纤维21份， 苎麻纤维10份，KH560 0. 5份，聚酰胺650 30份，CTBN 6份，2-乙基-4-甲基咪唑83份， 丙醇16份。
[0039] 其制备方法包括以下步骤：
[0040] (1)将竹片洗净置于NaOH溶液中在80°C下浸泡3小时，水洗后处理成丝状物，将 该丝状物在80°C下烘干3小时，得到竹纤维取出备用，将硅烷偶联剂溶于乙醇的水溶液中 得到混合溶液，将竹纤维、苎麻纤维条置于该混合溶液中在50°C下浸泡2小时，再在80°C下 烘干5小时，得到改性竹纤维、改性苎麻纤维；
[0041] (2)将E-44环氧树脂、改性竹纤维、改性苎麻纤维、聚酰胺650、CTBN、2-乙 基-4-甲基咪唑、丙醇加入搅拌釜中搅拌均匀，得到混合料；
[0042] (3)将步骤⑵得到的混合料移至模具中，将该模具置于硫化机上预热40分钟，在 70°C下固化4小时，再在IKTC下固化3小时，开模取料放入烘箱真空干燥24小时，烘箱内 的气压为〇. IMPa，温度为110°C，得到滑雪板用的新型环氧树脂积层复合材料。
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