【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于復(fù)合材料，具體涉及一種透明耐候玻璃纖維增強(qiáng)熱塑基復(fù)合材料及其制備方法。
技術(shù)介紹
1、玻璃纖維增強(qiáng)熱塑基復(fù)合材料(gfrp)是一種先進(jìn)的復(fù)合材料，采用玻璃纖維作為增強(qiáng)體，與熱塑性樹(shù)脂基體緊密結(jié)合。復(fù)合材料展現(xiàn)出輕質(zhì)、高強(qiáng)度、出色的耐腐蝕性和抗沖擊性等卓越的性能，以及良好的可回收循環(huán)利用性。這些優(yōu)異的性能使得gfrp在航空航天、汽車制造、船舶工程、建筑設(shè)計(jì)和電子電器等多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
2、盡管gfrp在高性能工程領(lǐng)域備受歡迎，但由于玻璃纖維與聚合物基體之間的光散射與折射現(xiàn)象顯著，使得gfrp通常呈現(xiàn)出不透明的特性，這一局限性限制了其在需要同時(shí)具備高強(qiáng)度和高透明性要求的應(yīng)用場(chǎng)景中的應(yīng)用。然而，在濕熱和紫外輻射等惡劣環(huán)境條件下，gfrp中的纖維與基體結(jié)合會(huì)面臨失效的風(fēng)險(xiǎn)。這種失效不僅會(huì)導(dǎo)致材料機(jī)械性能的下降，還會(huì)進(jìn)一步加劇光散射與折射現(xiàn)象，進(jìn)而顯著降低其光學(xué)透明度。
3、鑒于現(xiàn)有g(shù)frp存在的缺陷和局限性，有必要研究新的方法制備具有優(yōu)異耐候性與光學(xué)性能的玻璃纖維增強(qiáng)熱塑基復(fù)合材料。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本專利技術(shù)提供了一種透明耐候玻璃纖維增強(qiáng)熱塑基復(fù)合材料及其制備方法。
2、為了實(shí)現(xiàn)本專利技術(shù)的上述目的，特采用以下技術(shù)方案：
3、本專利技術(shù)提供一種透明耐候玻璃纖維增強(qiáng)熱塑基復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：
4、(1)將聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯和聚間苯二甲酸乙二醇酯分別干燥，熔融共混，
5、(2)將步驟(1)制備的聚合物和聚己二酰間苯二甲胺干燥、混合制得混合物，加入相容劑后熔融共混，壓縮模塑，制備成薄膜；
6、(3)將步驟(2)制備的薄膜和玻璃纖維材料進(jìn)行交替鋪層，然后熱壓處理，即制得透明耐候玻璃纖維增強(qiáng)熱塑基復(fù)合材料。
7、進(jìn)一步地，步驟(1)熔融共混時(shí)，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(petg)的含量為72.5wt％～91.3wt％，聚間苯二甲酸乙二醇酯(pei)的含量為8.7wt％～27.5wt％。
8、進(jìn)一步地，步驟(2)熔融共混制得的混合物中，聚合物的含量為76.2wt％～97wt％，聚己二酰間苯二甲胺(mxd6)的含量為3wt％～23.8wt％；外加相容劑的含量占混合物總重量的20％。
9、進(jìn)一步地，所述相容劑為對(duì)甲苯磺酸、馬來(lái)酸酐接枝共聚物、雙功能環(huán)氧樹(shù)脂和磺基間苯二甲酸納中的一種。
10、優(yōu)選地，步驟(2)熔融共混制得的混合物中，聚合物的含量為90wt％，聚己二酰間苯二甲胺的含量為10wt％，相容劑為磺基間苯二甲酸納。
11、步驟(1)和步驟(2)熔融共混的溫度均為250～300℃。
12、優(yōu)選地，步驟(1)熔融共混的溫度為270℃。
13、優(yōu)選地，步驟(2)熔融共混的溫度為265℃。
14、步驟(2)壓縮模塑的溫度為240～300℃，壓力為1～4mpa，時(shí)間為2～10min。
15、優(yōu)選地，步驟(2)壓縮模塑的溫度為270℃，壓力為2.2mpa，時(shí)間為4min。
16、步驟(3)熱壓處理的溫度為240～300℃，壓力為2～7mpa，時(shí)間為3～10min。
17、優(yōu)選地，步驟(3)熱壓處理的溫度為260℃，壓力為5mpa，時(shí)間為5min。
18、步驟(3)所述玻璃纖維材料為e-玻璃纖維、c-玻璃纖維、s-玻璃纖維和ar-玻璃纖維中的一種。
19、優(yōu)選地，步驟(3)玻璃纖維材料為e-玻璃纖維，對(duì)應(yīng)抗拉強(qiáng)度為2200mpa，厚度為0.12mm。
20、步驟(1)和步驟(2)干燥的溫度為50～100℃。
21、優(yōu)選地，步驟(1)petg干燥溫度為80℃，pei干燥溫度為60℃。
22、優(yōu)選地，步驟(2)聚合物、mxd6的干燥溫度為80℃。
23、本專利技術(shù)還提供一種上述制備方法制備的透明耐候玻璃纖維增強(qiáng)熱塑基復(fù)合材料。
24、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果：
25、本專利技術(shù)通過(guò)使用聚間苯二甲酸乙二醇酯(pei)部分取代聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(petg)來(lái)降低petg基體的本征雙折射，pei取代破壞petg鏈的排列，從而降低折射率各向異性，改善gfrp不透明的特性。通過(guò)將具有優(yōu)異耐候性的聚己二酰間苯二甲胺(尼龍mxd6)和聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(petg)進(jìn)行熔融共聚來(lái)調(diào)節(jié)其折射率(ri)值與玻璃纖維匹配，同時(shí)改善其耐候性。通過(guò)添加相容劑，降低不同結(jié)構(gòu)之間的界面張力，減小mxd6的結(jié)構(gòu)尺寸，使其熱力學(xué)匹配。
26、本專利技術(shù)制備的透明耐候玻璃纖維增強(qiáng)熱塑基復(fù)合材料，透光率最高達(dá)到了89％，霧度達(dá)到了4.2％，熱收縮率1.1％，拉伸強(qiáng)度405mpa，兼具高光學(xué)透明度、良好的耐候性和優(yōu)異的力學(xué)性能。
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1.一種透明耐候玻璃纖維增強(qiáng)熱塑基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)熔融共混時(shí)，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的含量為72.5wt％～91.3wt％，聚間苯二甲酸乙二醇酯的含量為8.7wt％～27.5wt％。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)熔融共混制得的混合物中，聚合物的含量為76.2wt％～97wt％，聚己二酰間苯二甲胺的含量為3wt％～23.8wt％；外加相容劑的含量占混合物總重量的20％；
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)熔融共混制得的混合物中，聚合物的含量為90wt％，聚己二酰間苯二甲胺的含量為10wt％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)和步驟(2)熔融共混的溫度均為250～300℃。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)壓縮模塑的溫度為240～300℃，壓力為1～4MPa，時(shí)間為2～10min。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，步驟
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)所述玻璃纖維材料為E-玻璃纖維、C-玻璃纖維、S-玻璃纖維和AR-玻璃纖維中的一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)和步驟(2)干燥的溫度均為50～100℃。
10.一種權(quán)利要求1～9任一項(xiàng)所述制備方法制備的透明耐候玻璃纖維增強(qiáng)熱塑基復(fù)合材料。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種透明耐候玻璃纖維增強(qiáng)熱塑基復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)熔融共混時(shí)，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的含量為72.5wt％～91.3wt％，聚間苯二甲酸乙二醇酯的含量為8.7wt％～27.5wt％。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)熔融共混制得的混合物中，聚合物的含量為76.2wt％～97wt％，聚己二酰間苯二甲胺的含量為3wt％～23.8wt％；外加相容劑的含量占混合物總重量的20％；
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)熔融共混制得的混合物中，聚合物的含量為90wt％，聚己二酰間苯二甲胺的含量為10wt％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：蔣林，岳星宇，黃正強(qiáng)，劉航，周巧英，婁升升，萬(wàn)艷貞，李爽，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：河南工業(yè)大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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