專利名稱：一種復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種環(huán)境友好型復(fù)合材料及其制備方法，尤其涉及以大豆油和紅麻纖
維為原料，大豆油經(jīng)過(guò)一系列的化學(xué)反應(yīng)，再與紅麻纖維混合，混合物加熱加壓固化，制備 出復(fù)合材料。
背景技術(shù)：
復(fù)合材料是指由兩種或兩種以上不同物質(zhì)以不同方式組合而成的材料，它可以發(fā) 揮各種材料的優(yōu)點(diǎn)，克服單一材料的缺陷，擴(kuò)大材料的應(yīng)用范圍。由于復(fù)合材料具有重量 輕、強(qiáng)度高、加工成型方便、彈性優(yōu)良、耐化學(xué)腐蝕和耐候性好等特點(diǎn)，已逐步取代木材及金 屬合金，廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車、電子電氣、建筑、健身器材等領(lǐng)域，在近幾年更是得到 了飛速發(fā)展。植物纖維復(fù)合材料是由基體和植物纖維復(fù)合而成，基體包括不飽和聚酯樹(shù)脂、 環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、乙烯基酯樹(shù)脂、PP、 PE、 PA、 PBT、 PEI、 PC等。植物纖維包括木纖維、麻 纖維、竹纖維、椰纖維、棉纖維及稻草、秸稈、蔗渣等。植物纖維復(fù)合材料的成型方法較多，有 手糊成型、噴射成型、纖維纏繞成型、模壓成型、拉擠成型、RTM成型等。由于植物纖維復(fù)合 材料成本低，易于加工，植物纖維復(fù)合材料在市場(chǎng)上持續(xù)增長(zhǎng)顯著。2000年，北美天然纖維 增強(qiáng)復(fù)合材料的市場(chǎng)已經(jīng)超過(guò)1. 5億美元，到2005年，整個(gè)市場(chǎng)銷售超過(guò)14億美元，年增 長(zhǎng)54%。因此蘊(yùn)藏著巨大的市場(chǎng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種復(fù)合材料及其制備方法，目的是減少對(duì)石油基化合物的依賴， 保護(hù)環(huán)境。大豆油和紅麻纖維都是可再生資源，利用大豆油和紅麻纖維制備復(fù)合材料符合 我國(guó)的經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。 為了達(dá)到上述目的本發(fā)明一種復(fù)合材料，以可降解的大豆油為復(fù)合材料的基體， 以紅麻纖維為復(fù)合材料的增強(qiáng)材料，該復(fù)合材料顯棕色，拉伸強(qiáng)度為10 20MPa，彎曲強(qiáng)度 為20 50MPa。 所述的紅麻纖維長(zhǎng)約5 10mm。 —種復(fù)合材料的制備方法，其特征在于包括下述步驟①、丙烯酸酯化環(huán)氧大豆 油先將大豆油環(huán)氧化得到環(huán)氧大豆油，將丙烯酸滴加到環(huán)氧大豆油中，在75 ll(TC下反 應(yīng)；②、馬來(lái)酸酐改性環(huán)氧大豆油丙烯酸酯將馬來(lái)酸酐加到環(huán)氧大豆油丙烯酸酯中反應(yīng)； ③、混合液配置待馬來(lái)酸酐改性完的環(huán)氧大豆油丙烯酸酯降至35 4(TC，將苯乙烯加入， 攪拌稀釋；④、混合液與紅麻纖維混合在強(qiáng)力攪拌下，將混合液和紅麻纖維在容器中混合 均勻；⑤、混合物固化將混合好的混合物在一定的130 150°C、10 13. 5MPa下反應(yīng)，得 到制備成的復(fù)合材料。 所述的步驟①中的丙烯酸含有阻聚劑和催化劑，阻聚劑為對(duì)甲氧基苯酚、l，4-對(duì) 苯二酚或?qū)κ宥』彵蕉樱呋瘎槿交?、N， N-二甲基芐胺或芐胺，再將含有阻聚劑 和催化劑的丙烯酸在75 8(TC滴加到環(huán)氧大豆油中，滴加完畢后，升溫至100 ll(TC反阻聚劑為對(duì)甲氧基苯酚、l，4-對(duì)苯二酚或?qū)κ宥』彵蕉?，催化劑為三苯?膦、N， N- 二甲基芐胺或芐胺；步驟③混合液配置中，先室溫冷卻至35 4(TC，再將含有引 發(fā)劑的苯乙烯加入到馬來(lái)酸酐改性環(huán)氧大豆油丙烯酸酯，在加入苯乙烯攪拌稀釋后加入消 泡劑、稀釋劑和增稠劑，并攪拌均勻，其中引發(fā)劑為過(guò)氧化二異丙苯、過(guò)氧化苯甲?；蜻^(guò)氧 化氫異丙苯，增稠劑為Mg0、Ca0或Ca(0H)2，消泡劑為DEUCHEN AU318D型、忻遠(yuǎn)XY 055型或 忻遠(yuǎn)XY 051型不飽和樹(shù)脂，稀釋劑為DX-15、 jx-016或DBE。 所述的步驟①中催化劑的用量為環(huán)氧大豆油和丙烯酸總質(zhì)量的l 1.5%，阻聚 劑的用量為環(huán)氧大豆油和丙烯酸總質(zhì)量的0. 1 0. 2%，丙烯酸與環(huán)氧大豆油的摩爾比為
2 3 : i。 所述的步驟②中催化劑用量為環(huán)氧大豆油丙烯酸酯和馬來(lái)酸酐總質(zhì)量的1 1. 5%，阻聚劑的用量為環(huán)氧大豆油丙烯酸酯和馬來(lái)酸酐總質(zhì)量的0. 1 0. 2%，馬來(lái)酸酐 與環(huán)氧大豆油丙烯酸酯的摩爾比為2 3 : 1。 所述的步驟③混合液配置中，苯乙烯用量為馬來(lái)酸酐改性環(huán)氧大豆油丙烯酸酯 質(zhì)量的30 50%，引發(fā)劑為苯乙烯與馬來(lái)酸酐改性環(huán)氧大豆油丙烯酸酯總質(zhì)量的1 1. 5%，增稠劑的用量為苯乙烯與馬來(lái)酸酐改性環(huán)氧大豆油丙烯酸酯混合液總質(zhì)量的2 6%，不飽和樹(shù)脂消泡劑的用量為苯乙烯與馬來(lái)酸酐改性環(huán)氧大豆油丙烯酸酯混合液和紅 麻纖維總質(zhì)量的1 2%，稀釋劑的用量為苯乙烯與馬來(lái)酸酐改性環(huán)氧大豆油丙烯酸酯混 合液總質(zhì)量的2 3%。 所述的步驟④混合液與紅麻纖維混合中，紅麻纖維為經(jīng)過(guò)脫膠處理過(guò)的紅麻纖 維或?yàn)槊撃z處理的紅麻纖維在乙烯基三乙氧基硅烷溶液中改性過(guò)的，紅麻纖維長(zhǎng)約5 10mm。 所述的混合液與紅麻纖維混合中，脫膠處理的紅麻纖維在室溫下質(zhì)量濃度為3 4%乙烯基三乙氧基硅烷的溶液中浸泡1 1. 5小時(shí)進(jìn)行改性，再經(jīng)真空，室外干燥制的，紅 麻纖維用量為混合液質(zhì)量的1 70%，是將混合液到入裝有纖維的容器中進(jìn)行強(qiáng)力攪拌均 勻。 所述的混合物固化中，使用平板硫化機(jī)固化，反應(yīng)時(shí)間為6 7小時(shí)。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)效果環(huán)氧大豆油和紅麻纖維都為天然可生資源，以環(huán)氧大豆油和
紅麻纖維為主要原料，可以減少對(duì)石油基原料的依賴，保護(hù)環(huán)境，符合我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的政策。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合本實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。 以可降解的大豆油為復(fù)合材料的基體，以紅麻纖維為復(fù)合材料的增強(qiáng)材料，該復(fù) 合材料顯棕色，拉伸強(qiáng)度為10 20MPa，彎曲強(qiáng)度為20 50Mpa，紅麻纖維長(zhǎng)約5 10mm。
實(shí)施例l 本發(fā)明以大豆油和紅麻纖維為主要原料，制備復(fù)合材料包括以下步驟 (1)、丙烯酸酯化環(huán)氧大豆油先將大豆油環(huán)氧化得到環(huán)氧大豆油，在8(TC，混合均勻，將含有三苯基膦、對(duì)甲氧基苯酚的丙烯酸混合液滴加到環(huán)氧大豆油中，滴加結(jié)束，升
溫至11(TC反應(yīng)，反應(yīng)8小時(shí)結(jié)束，產(chǎn)物為深黃色；三苯基膦用
質(zhì)量的1. 5%，對(duì)甲氧基苯酚用量為環(huán)氧大豆油和丙烯酸總質(zhì)
豆油的摩爾比為3 : l，反應(yīng)方程式
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:為環(huán)氧大豆油和丙烯酸總 的O. 1%，丙烯酸與環(huán)氧大<formula>formula see original document page 6</formula> (2)、馬來(lái)酸酐改性環(huán)氧大豆油丙烯酸酯8(TC，混合均勻，將對(duì)甲氧基苯酚，三 苯基膦，馬來(lái)酸酐，加入到環(huán)氧大豆油丙烯酸酯中，反應(yīng)1. 5小時(shí)，馬來(lái)酸酐加入后反應(yīng)物 顏色由深黃色變?yōu)楹稚?，?duì)甲氧基苯酚用量為環(huán)氧大豆油丙烯酸酯和馬來(lái)酸酐總質(zhì)量的 0. 1%，三苯基膦用量為環(huán)氧大豆油丙烯酸酯和馬來(lái)酸酐總質(zhì)量的1.5%，馬來(lái)酸酐與環(huán)氧 大豆油丙烯酸酯的摩爾比為2 : l，反應(yīng)方程式
<formula>formula see original document page 6</formula> (3)、混合液配置(2)步反應(yīng)結(jié)束，室溫降至4(TC，將含有過(guò)氧化二異丙苯的苯 乙烯溶液加入到馬來(lái)酸酐改性環(huán)氧大豆油丙烯酸酯中，攪拌稀釋，稀釋結(jié)束后，將定量的 DEUCHEN AU318D型不飽和樹(shù)脂消泡劑、DBE、 Mg0依次按所述順序加入，攪拌均勻，苯乙烯用 量為馬來(lái)酸酐改性環(huán)氧大豆油丙烯酸酯質(zhì)量的50%，過(guò)氧化二異丙苯用量為馬來(lái)酸酐改性 環(huán)氧大豆油丙烯酸酯和苯乙烯總質(zhì)量的1.5%， DEUCHEN AU318D型不飽和樹(shù)脂消泡劑用量 為苯乙烯與馬來(lái)酸酐改性環(huán)氧大豆油丙烯酸酯混合液和紅麻纖維總質(zhì)量的1%， DBE用量 為苯乙烯與馬來(lái)酸酐改性環(huán)氧大豆油丙烯酸酯混合液總質(zhì)量的3%， MgO用量為苯乙烯與 馬來(lái)酸酐改性環(huán)氧大豆油丙烯酸酯混合液總質(zhì)量的6% ; (4)、混合液與紅麻纖維混合(3)步混合好的混合液與紅麻纖維在強(qiáng)力攪拌下混 合均勻，紅麻纖維用量為(3)步混合液質(zhì)量的50%，紅麻纖維為經(jīng)過(guò)脫膠處理再經(jīng)真空，室外干燥制得紅麻纖維，紅麻纖維長(zhǎng)約10mm ; (5)、混合物固化(4)步中混合好的混合物使用平板硫化機(jī)固化，溫度為150°C， 壓力為13. 5MPa，6小時(shí)反應(yīng)結(jié)束，制備成所設(shè)計(jì)的復(fù)合材料，復(fù)合材料顯棕色，拉伸強(qiáng)度為 20MPa，彎曲強(qiáng)度為50MPa。
實(shí)施例2 本發(fā)明以環(huán)氧大豆油和紅麻纖維為主要原料，制備復(fù)合材料包括以下步驟
(1)、丙烯酸酯化環(huán)氧大豆油先將大豆油環(huán)氧化得到環(huán)氧大豆油，在75t:，混合 均勻，將含有N， N- 二甲基芐胺、1 ， 4-對(duì)苯二酚的丙烯酸混合液滴加到環(huán)氧大豆油中，滴加 結(jié)束，升溫至10(TC反應(yīng)，反應(yīng)9小時(shí)結(jié)束，產(chǎn)物為深黃色；N，N-二甲基芐胺用量為環(huán)氧大豆 油和丙烯酸總質(zhì)量的1 % ， 1 ， 4-對(duì)苯二酚用量為環(huán)氧大豆油和丙烯酸總質(zhì)量的0. 2% ，丙烯 酸與環(huán)氧大豆油的摩爾比為2:1; (2)、馬來(lái)酸酐改性環(huán)氧大豆油丙烯酸酯7(TC，混合均勻，將1，4-對(duì)苯二酚，N， N-二甲基芐胺，馬來(lái)酸酐，依次按所述順序加入到環(huán)氧大豆油丙烯酸酯中，反應(yīng)1小時(shí)，馬 來(lái)酸酐加入后反應(yīng)物顏色由深黃色變?yōu)楹稚琹，4-對(duì)苯二酚用量為環(huán)氧大豆油丙烯酸酯和 馬來(lái)酸酐總質(zhì)量的0. 2%， N， N- 二甲基芐胺用量為環(huán)氧大豆油丙烯酸酯和馬來(lái)酸酐總質(zhì)量 的1%，馬來(lái)酸酐與環(huán)氧大豆油丙烯酸酯的摩爾比為3 : 1; (3)、混合液配置(2)步反應(yīng)結(jié)束，室溫降至35t:，將含有過(guò)氧化苯甲酰的苯乙烯 溶液加入到馬來(lái)酸酐改性環(huán)氧大豆油丙烯酸酯中，攪拌稀釋，稀釋結(jié)束后，將定量的忻遠(yuǎn)XY 055型不飽和樹(shù)脂消泡劑、DX-15、 CaO加入，攪拌均勻，苯乙烯用量為馬來(lái)酸酐改性環(huán)氧大 豆油丙烯酸酯質(zhì)量的40%，過(guò)氧化苯甲酰用量為馬來(lái)酸酐改性環(huán)氧大豆油丙烯酸酯和苯乙 烯總質(zhì)量的1X，忻遠(yuǎn)XY 055型不飽和樹(shù)脂消泡劑用量為苯乙烯與馬來(lái)酸酐改性環(huán)氧大豆 油丙烯酸酯混合液和紅麻纖維總質(zhì)量的2%， DX-15用量為苯乙烯與馬來(lái)酸酐改性環(huán)氧大 豆油丙烯酸酯混合液總質(zhì)量的2%， CaO用量為苯乙烯與馬來(lái)酸酐改性環(huán)氧大豆油丙烯酸 酯混合液總質(zhì)量的2% ; (4)、混合液與紅麻纖維混合紅麻纖維含量為(3)步混合液質(zhì)量的40%，所述的 紅麻纖維為脫膠處理的紅麻纖維在室溫下在質(zhì)量濃度為4%乙烯基三乙氧基硅烷的溶液中 浸泡1. 5小時(shí)進(jìn)行改性，再經(jīng)真空，室外干燥制得的；紅麻纖維長(zhǎng)約5mm，其它與實(shí)施例1中 (4)步相同; (5)、混合物固化第(4)步中混合好的混合物使用平板硫化機(jī)固化，溫度為 13(TC，壓力為10MPa，7小時(shí)反應(yīng)結(jié)束，制備成所設(shè)計(jì)的復(fù)合材料，復(fù)合材料顯棕色，拉伸強(qiáng) 度為lOMPa，彎曲強(qiáng)度為20MPa。
實(shí)施例3 本發(fā)明以環(huán)氧大豆油和紅麻纖維為主要原料，制備復(fù)合材料包括以下步驟
(1)、丙烯酸酯化環(huán)氧大豆油先將大豆油環(huán)氧化得到環(huán)氧大豆油，在78t:，混合 均勻，將含有芐胺、對(duì)叔丁基鄰苯二酚的丙烯酸混合液滴加到環(huán)氧大豆油中，滴加結(jié)束，升 溫至105t:反應(yīng)，反應(yīng)8. 5小時(shí)結(jié)束，產(chǎn)物為深黃色；芐胺用量為環(huán)氧大豆油和丙烯酸總質(zhì) 量的1. 25%，對(duì)叔丁基鄰苯二酚用量為環(huán)氧大豆油和丙烯酸總質(zhì)量的0. 15%，丙烯酸與環(huán) 氧大豆油的摩爾比為2. 5 : 1 ; (2)、馬來(lái)酸酐改性環(huán)氧大豆油丙烯酸酯75t:，混合均勻，將對(duì)叔丁基鄰苯二酚，芐胺，馬來(lái)酸酐，依次按所述順序加入到環(huán)氧大豆油丙烯酸酯中，反應(yīng)1. 25小時(shí)，馬來(lái)酸酐 加入后反應(yīng)物顏色由深黃色變?yōu)楹稚?，?duì)叔丁基鄰苯二酚用量為環(huán)氧大豆油丙烯酸酯和馬 來(lái)酸酐總質(zhì)量的O. 15%，芐胺用量為環(huán)氧大豆油丙烯酸酯和馬來(lái)酸酐總質(zhì)量的1.25%，馬 來(lái)酸酐與環(huán)氧大豆油丙烯酸酯的摩爾比為2.5 : 1; (3)、混合液配置(2)步反應(yīng)結(jié)束，室溫降至38t:，將含有過(guò)氧化氫乙丙苯的苯乙 烯溶液加入到馬來(lái)酸酐改性環(huán)氧大豆油丙烯酸酯中，攪拌稀釋，稀釋結(jié)束后，將定量的忻遠(yuǎn) XY 051型不飽和樹(shù)脂消泡劑、jx-016、Ca(0H)2依次按所述順序加入，攪拌均勻，苯乙烯用量 為馬來(lái)酸酐改性環(huán)氧大豆油丙烯酸酯質(zhì)量的30%，過(guò)氧化氫乙丙苯用量為馬來(lái)酸酐改性環(huán) 氧大豆油丙烯酸酯和苯乙烯總質(zhì)量的1. 25X，忻遠(yuǎn)XY 051型不飽和樹(shù)脂消泡劑用量為苯 乙烯與馬來(lái)酸酐改性環(huán)氧大豆油丙烯酸酯混合液和紅麻纖維總質(zhì)量的1.5%， jx-016用量 為苯乙烯與馬來(lái)酸酐改性環(huán)氧大豆油丙烯酸酯混合液總質(zhì)量的2.5X，Ca(0Hh用量為苯乙 烯與馬來(lái)酸酐改性環(huán)氧大豆油丙烯酸酯混合液總質(zhì)量的4% ; (4)、混合液與紅麻纖維混合紅麻纖維含量為(3)步混合液質(zhì)量的30% ，紅麻纖 維長(zhǎng)約8mm，所述的紅麻纖維為脫膠處理的紅麻纖維在室溫下在質(zhì)量濃度為3%乙烯基三 乙氧基硅烷的溶液中浸泡1小時(shí)進(jìn)行改性，再經(jīng)真空，室外干燥制得的，其它與實(shí)施例2中 (4)步相同; (5)、混合物固化第(4)步中混合好的混合物使用平板硫化機(jī)固化，溫度為 14(TC，壓力為12Pa，6.5小時(shí)反應(yīng)結(jié)束，制備成所設(shè)計(jì)的復(fù)合材料，復(fù)合材料顯棕色，拉伸 強(qiáng)度為16MPa，彎曲強(qiáng)度為39MPa。
實(shí)施例4 (1)、實(shí)施例3步驟(1)在9(TC，混合均勻，將含有芐胺、對(duì)叔丁基鄰苯二酚的丙烯 酸混合液滴加到環(huán)氧大豆油中，滴加結(jié)束，升溫至105t:反應(yīng)，反應(yīng)9小時(shí)結(jié)束，其它同實(shí)施 例3的步驟(1); (2)、同實(shí)施例3的步驟(2);
(3)、同實(shí)施例3的步驟(3); (4)、混合液與紅麻纖維混合紅麻纖維含量為(3)步混合液質(zhì)量的20% ，紅麻纖 維長(zhǎng)約6mm，所述的紅麻纖維為脫膠處理的紅麻纖維在室溫下在質(zhì)量濃度為3. 5%乙烯基 三乙氧基硅烷的溶液中浸泡1. 25小時(shí)進(jìn)行改性，再經(jīng)真空，室外干燥制得的，其它與實(shí)施 例3中(4)步相同; (5)、混合物固化第(4)步中混合好的混合物使用平板硫化機(jī)固化，溫度為 145t:，壓力為11MPa，6. 5小時(shí)反應(yīng)結(jié)束，制備成所設(shè)計(jì)的復(fù)合材料，復(fù)合材料顯棕色，拉伸 強(qiáng)度為18MPa，彎曲強(qiáng)度為45Mpa。
實(shí)施例5 (1)、實(shí)施例2步驟(1)在95tV混合均勻，將含有N， N-二甲基芐胺、1，4-對(duì)苯二 酚的丙烯酸混合液滴加到環(huán)氧大豆油中，升溫至110°C反應(yīng)，反應(yīng)9小時(shí)結(jié)束，其它同實(shí)施 例3的步驟(1); (2)、實(shí)施例2步驟(2)中的阻聚劑為對(duì)甲氧基苯酚，催化劑為三苯基膦，其它同實(shí)
施例2的步驟(2); (3)、同實(shí)施例2的步驟(3);
(4)、混合液與紅麻纖維混合紅麻纖維含量為步驟(3)混合液質(zhì)量的10 % ，其它 與實(shí)施例2中(4)步相同； (5)、混合物固化第(4)步中混合好的混合物使用平板硫化機(jī)固化，溫度為 135t:，壓力為12MPa，6. 5小時(shí)反應(yīng)結(jié)束，制備成所設(shè)計(jì)的復(fù)合材料，復(fù)合材料顯棕色，拉伸 強(qiáng)度為13MPa，彎曲強(qiáng)度為25Mpa。
實(shí)施例6 實(shí)施例2的步驟(4)中紅麻纖維含量為步驟(3)混合液質(zhì)量的1%，其它同實(shí)施例 2。 實(shí)施例7 實(shí)施例2的步驟(4)中紅麻纖維含量為步驟(3)混合液質(zhì)量的70%，其它同實(shí)施 例2。 實(shí)施例8 實(shí)施例2的步驟(4)中紅麻纖維含量為步驟(3)混合液質(zhì)量的5%，其它同實(shí)施例 2。 實(shí)施例9 實(shí)施例2的步驟(4)中紅麻纖維含量為步驟(3)混合液質(zhì)量的60%，其它同實(shí)施 例2。
9
權(quán)利要求
一種復(fù)合材料，其特征在于以可降解的大豆油為復(fù)合材料的基體，以紅麻纖維為復(fù)合材料的增強(qiáng)材料，該復(fù)合材料顯棕色，拉伸強(qiáng)度為10～20MPa，彎曲強(qiáng)度為20～50MPa。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合材料，其特征在于所述的紅麻纖維長(zhǎng)約5 10mm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合材料的制備方法，其特征在于包括下述步驟① 、丙烯酸酯化環(huán)氧大豆油先將大豆油環(huán)氧化得到環(huán)氧大豆油，將丙烯酸滴加到環(huán)氧大豆油中，在75 ll(TC下反應(yīng)；② 、馬來(lái)酸酐改性環(huán)氧大豆油丙烯酸酯將馬來(lái)酸酐加到環(huán)氧大豆油丙烯酸酯中反應(yīng)；③ 、混合液配置待馬來(lái)酸酐改性完的環(huán)氧大豆油丙烯酸酯降至35 4(TC，將苯乙烯加入，攪拌稀釋；④ 、混合液與紅麻纖維混合在強(qiáng)力攪拌下，將混合液和紅麻纖維在容器中混合均勻；⑤ 、混合物固化將混合好的混合物在一定的130 150°C、10 13. 5MPa下反應(yīng)，得到制備成的復(fù)合材料。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述的步驟①中的丙烯酸含有阻聚劑和催化劑，阻聚劑為對(duì)甲氧基苯酚、1 ， 4-對(duì)苯二酚或?qū)κ宥』彵蕉樱呋瘎槿交?、N， N-二甲基芐胺或芐胺，再將含有阻聚劑和催化劑的丙烯酸在75 80°C滴加到環(huán)氧大豆油中，滴加完畢后，升溫至100 11(TC反應(yīng)，測(cè)酸值確定反應(yīng)程度，8 9小時(shí)反應(yīng)結(jié)束；步驟②是在70 8(TC先將阻聚劑、催化劑加入到環(huán)氧大豆油丙烯酸酯中，再將馬來(lái)酸酐加入到環(huán)氧大豆油丙烯酸酯中，反應(yīng)1 1. 5小時(shí)，其中阻聚劑為對(duì)甲氧基苯酚、1 ， 4-對(duì)苯二酚或?qū)κ宥』彵蕉?，催化劑為三苯基膦、N， N- 二甲基芐胺或芐胺；步驟③混合液配置中，先室溫冷卻至35 4(TC，再將含有引發(fā)劑的苯乙烯加入到馬來(lái)酸酐改性環(huán)氧大豆油丙烯酸酯，在加入苯乙烯攪拌稀釋后加入消泡劑、稀釋劑和增稠劑，并攪拌均勻，其中引發(fā)劑為過(guò)氧化二異丙苯、過(guò)氧化苯甲?；蜻^(guò)氧化氫異丙苯，增稠劑為MgO、 CaO或Ca (OH) 2，消泡劑為DEUCHEN AU318D型、忻遠(yuǎn)XY 055型或忻遠(yuǎn)XY 051型不飽和樹(shù)脂，稀釋劑為DX-15、 jx-016或DBE。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述的步驟①中催化劑的用量為環(huán)氧大豆油和丙烯酸總質(zhì)量的1 1. 5%，阻聚劑的用量為環(huán)氧大豆油和丙烯酸總質(zhì)量的O. 1 0.2%，丙烯酸與環(huán)氧大豆油的摩爾比為2 3 : 1。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述的步驟②中催化劑用量為環(huán)氧大豆油丙烯酸酯和馬來(lái)酸酐總質(zhì)量的1 1.5%，阻聚劑的用量為環(huán)氧大豆油丙烯酸酯和馬來(lái)酸酐總質(zhì)量的O. 1 0.2%，馬來(lái)酸酐與環(huán)氧大豆油丙烯酸酯的摩爾比為2 3 : 1。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述的步驟③混合液配置中，苯乙烯用量為馬來(lái)酸酐改性環(huán)氧大豆油丙烯酸酯質(zhì)量的30 50%，引發(fā)劑為苯乙烯與馬來(lái)酸酐改性環(huán)氧大豆油丙烯酸酯總質(zhì)量的1 1. 5%，增稠劑的用量為苯乙烯與馬來(lái)酸酐改性環(huán)氧大豆油丙烯酸酯混合液總質(zhì)量的2 6%，不飽和樹(shù)脂消泡劑的用量為苯乙烯與馬來(lái)酸酐改性環(huán)氧大豆油丙烯酸酯混合液和紅麻纖維總質(zhì)量的1 2%，稀釋劑的用量為苯乙烯與馬來(lái)酸酐改性環(huán)氧大豆油丙烯酸酯混合液總質(zhì)量的2 3%。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述的步驟④混合液與紅麻纖維混合中，紅麻纖維為經(jīng)過(guò)脫膠處理過(guò)的紅麻纖維或?yàn)槊撃z處理的紅麻纖維在乙烯基三乙氧基硅烷溶液中改性過(guò)的，紅麻纖維長(zhǎng)約5 10mm。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述的混合液與紅麻纖維混合中，脫膠處理的紅麻纖維在室溫下質(zhì)量濃度為3 4%乙烯基三乙氧基硅烷的溶液中浸泡1 1. 5小時(shí)進(jìn)行改性，再經(jīng)真空，室外干燥制的，紅麻纖維用量為混合液質(zhì)量的1 70%，是將混合液到入裝有纖維的容器中進(jìn)行強(qiáng)力攪拌均勻。
10. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述的混合物固化中，使用平板硫化機(jī)固化，反應(yīng)時(shí)間為6 7小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種環(huán)境友好型復(fù)合材料及其制備方法，尤其涉及以大豆油和紅麻纖維為原料，大豆油經(jīng)過(guò)一系列的化學(xué)反應(yīng)，再與紅麻纖維混合，混合物加熱加壓固化，制備出復(fù)合材料。以可降解的大豆油為復(fù)合材料的基體，以紅麻纖維為復(fù)合材料的增強(qiáng)材料，該復(fù)合材料顯棕色，拉伸強(qiáng)度為10～20MPa，彎曲強(qiáng)度為20～50MPa。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)效果環(huán)氧大豆油和紅麻纖維都為天然可生資源，以環(huán)氧大豆油和紅麻纖維為主要原料，可以減少對(duì)石油基原料的依賴，保護(hù)環(huán)境，符合我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的政策。
文檔編號(hào)C08J5/04GK101693779SQ200910188010
公開(kāi)日2010年4月14日 申請(qǐng)日期2009年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月22日
發(fā)明者李三喜, 王松, 高野 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué);