高耐熱BMC複合材料的製作方法

2023-05-18 13:11:21 1

本發明涉及一種高耐熱bmc複合材料。

背景技術：

bmc(bulkmoldingcompounds)是以特殊不飽和聚脂熱固硬化性樹脂，具有優良的電氣絕緣特性、耐熱性、耐燃性、高機械強度尺寸安定性、耐蝕性、耐水性、收縮穩定性等,各種熱固硬化性成型材料中最高級品。

bmc射出成型又稱團狀模塑料注塑成型。英國稱為dmc（料團狀模塑料）射出成型。這種射出成型的基本材料是不飽和聚脂、苯乙烯樹脂、再加上礦物填料、著色劑和10-30%（重量百分比）的玻璃纖維增強材料等組成的塊狀塑料。玻纖長度一般取6—12mm，長的可達25mm，對這種以不飽和聚脂為粘結劑的玻璃纖維增強的新型模塑材料命名為bmc和smc（片狀模塑料）；這些塊狀原料是屬增強熱固性塑料。其製品去有很高電阻值、耐溼性、有優良機械性能和較小的收縮率，因此可用來生產厚截面的製品，廣泛應用在電子工業和家用電器方面，作各種殼體和小零件等等。

然而該材料在耐高溫和抗收縮方面的性能還需要進一步優化，使其在無線電、精密儀器等設備儀表上使用時才能更適合。

技術實現要素：

本發明旨在克服現有技術的不足，提供一種高耐熱bmc複合材料，該bmc複合材料耐熱，耐水、耐油、耐蝕性優良，適應各種成型工藝，可滿足各種產品的性能要求。

本發明提供的一種高耐熱bmc複合材料，該複合材料採用短切玻璃纖維和碳纖維粉末乙烯基樹脂複合而成的料狀成型材料。

所述短切玻璃纖維採用稀hcl和矽烷偶聯劑kh-570依次加工處理過。

所述對短切玻璃纖維的加工處理過程具體為：

將所述短切玻璃纖維置於105±2℃乾燥箱中2h，烘乾備用；

分別將e-玻璃纖維浸泡於濃度為0.5、1.0、1.5、2.0和2.5mol/l稀hcl溶液中1h，然後吹乾；分別稱取佔處理後玻璃纖維質量分數0.3%、0.6%、0.9%、1.0%、1.1%及1.2%的矽烷偶聯劑kh-570，各自再配製成4%的水溶液；

將玻璃纖維浸潤溶液中靜置2h，使矽烷偶聯劑kh-570包覆玻璃纖維；然後將處理後的e-玻璃纖維放入130±2℃烘箱中恆溫處理4h，取出後室溫下冷卻1h，切為9mm的短纖並密封保存，製得以hcl和矽烷偶聯劑kh-570複合改性的短切玻璃纖維。

所述複合材料包括碳纖維粉末乙烯基樹脂、鄰苯二甲酸二烯、丙脂、短切玻璃纖維、硬酯酸鋅、滑石粉、氧化鋅以及過氧化二苯甲。

其質量配比為：32-35%的碳纖維粉末乙烯基樹脂，鄰苯二甲酸二烯為聚酯樹脂的20%-40%，1%-3%的丙脂，22-25%的短切玻璃纖維，1%-3%的硬酯酸鋅，滑石粉為聚酯樹脂的2%，其餘為0.01%的氧化鋅以及過氧化二苯甲。

所述丙脂的質量比重為2%。

所述硬酯酸鋅的質量比重為2%。

本發明採用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果：

1.高耐熱性：我公司研發的bmc複合材料新產品長期工作溫度達到170℃.以上，熱變形溫度達到300℃

2.零收縮：製備模壓複合材料的過程中用添加低收縮劑和超細填料來解決成型後收縮變形的問題，由於基體是收縮率較低的乙烯基樹脂，選擇低收縮較好的苯乙烯溶液作為低收縮劑，不同目數填料互相配製後的複合材料則可達到零收縮的特點。

3.低比重：由於碳纖維比重較低，調整配方，改變碳纖維與填料的比例，製備的複合材料。

改善了玻璃纖維與樹脂的相容性，提高了e-玻璃纖維與有機樹脂之間的結合力，從而提高bmc製品的抗彎性能；當矽烷偶聯劑kh-570質量分數從1.0%增加到1.2%時，玻璃纖維表面的r—si—o—基團已趨於飽和，故對bmc樣品的抗彎強度影響很小。

具體實施方式

本發明的實施提供一種高耐熱bmc複合材料，為使本領域技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合具體實施方式對本發明作進一步詳細描述。實施方式是示例性的，僅用於解釋本發明，而不能解釋為對本發明的限制。

本發明的目的在於提供一種高耐熱bmc複合材料，該複合材料採用短切玻璃纖維和碳纖維粉末乙烯基樹脂複合而成的料狀成型材料。

作為本發明的創新點，該複合材料採用了一種經過預處理加工的短切玻璃纖維，所述短切玻璃纖維採用稀hcl和矽烷偶聯劑kh-570依次加工處理過。

所述對短切玻璃纖維的加工處理過程具體為：

將所述短切玻璃纖維置於105±2℃乾燥箱中2h，烘乾備用；

分別將e-玻璃纖維浸泡於濃度為0.5、1.0、1.5、2.0和2.5mol/l稀hcl溶液中1h，然後吹乾；分別稱取佔處理後玻璃纖維質量分數0.3%、0.6%、0.9%、1.0%、1.1%及1.2%的矽烷偶聯劑kh-570，各自再配製成4%的水溶液；

將玻璃纖維浸潤溶液中靜置2h，使矽烷偶聯劑kh-570包覆玻璃纖維；然後將處理後的e-玻璃纖維放入130±2℃烘箱中恆溫處理4h，取出後室溫下冷卻1h，切為9mm的短纖並密封保存，製得以hcl和矽烷偶聯劑kh-570複合改性的短切玻璃纖維。

實施例1

本實施例提供的高耐熱bmc複合材料包括碳纖維粉末乙烯基樹脂、鄰苯二甲酸二烯、丙脂、短切玻璃纖維、硬酯酸鋅、滑石粉、氧化鋅以及過氧化二苯甲。

其質量配比為：32%的碳纖維粉末乙烯基樹脂，鄰苯二甲酸二烯為聚酯樹脂的20%%，2%的丙脂，22%的短切玻璃纖維，2%的硬酯酸鋅，滑石粉為聚酯樹脂的2%，其餘為0.01%的氧化鋅以及過氧化二苯甲。

經上述配比製備方法製得的電池，通過實驗，熱變形溫度達到300℃，密度1.6g/cm3，收縮率0，拉伸強度80mp。

實施例2

本實施例提供的複合材料包括碳纖維粉末乙烯基樹脂、鄰苯二甲酸二烯、丙脂、短切玻璃纖維、硬酯酸鋅、滑石粉、氧化鋅以及過氧化二苯甲。

其質量配比為：35%的碳纖維粉末乙烯基樹脂，鄰苯二甲酸二烯為聚酯樹脂的40%，2%的丙脂，25%的短切玻璃纖維，2%的硬酯酸鋅，滑石粉為聚酯樹脂的2%，其餘為0.01%的氧化鋅以及過氧化二苯甲。

經上述配比製備方法製得的電池，通過實驗，熱變形溫度達到300℃，密度1.6g/cm3，收縮率0，拉伸強度80mp。

實施例3

本實施例提供的複合材料包括碳纖維粉末乙烯基樹脂、鄰苯二甲酸二烯、丙脂、短切玻璃纖維、硬酯酸鋅、滑石粉、氧化鋅以及過氧化二苯甲。

其質量配比為：33%的碳纖維粉末乙烯基樹脂，鄰苯二甲酸二烯為聚酯樹脂的35%，2%的丙脂，24%的短切玻璃纖維，2%的硬酯酸鋅，滑石粉為聚酯樹脂的2%，其餘為0.01%的氧化鋅以及過氧化二苯甲。

所述丙脂的質量比重為2%。

所述硬酯酸鋅的質量比重為2%。

經上述配比製備方法製得的電池，通過實驗，熱變形溫度達到300℃，密度1.5g/cm3，收縮率0，拉伸強度70mp。