本發(fā)明涉及復(fù)合材料領(lǐng)域，且特別涉及一種玄武巖纖維與玻璃纖維混合增強(qiáng)樹脂及其制備方法、應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：現(xiàn)有的復(fù)合材料領(lǐng)域，一般以玻璃纖維、碳纖維等高性能纖維作為增強(qiáng)體制備復(fù)合材料，是目前最優(yōu)發(fā)展前景的新型結(jié)構(gòu)功能材料。但是大部分的高性能纖維的價格較高，只用于軍事領(lǐng)域，只有玻璃纖維較廣泛應(yīng)用于民事領(lǐng)域。但是玻璃纖維的生產(chǎn)過程對人體傷害大，不利于節(jié)能環(huán)保。目前玄武巖纖維以其獨特的性能和優(yōu)點越來越受到青睞。玄武巖是一種高性能火山巖組分，將玄武巖石料在1450～1500℃熔融后通過鉑銠合金拉絲漏板高速拉制而成連續(xù)纖維，成為玄武巖纖維。其作為一種新型硅酸鹽纖維，其具有優(yōu)良的耐化學(xué)性能，特別是耐堿性能。原料來源廣泛，成本低。耐高溫、耐酸堿腐蝕性能優(yōu)異、電磁波透過性好、吸濕率低，在冶金、化工、建筑、航空航天、兵器等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。玄武巖纖維的生產(chǎn)工藝產(chǎn)生的廢棄物少，對環(huán)境污染小，產(chǎn)品廢棄后可直接轉(zhuǎn)入生態(tài)環(huán)境中，無任何危害，因而是一種名副其實的綠色、環(huán)保材料。發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，目前絕大部分玄武巖纖維增強(qiáng)樹脂是以單一的玄武巖纖維和樹脂固化成型，制品的抗拉強(qiáng)度、彈性模量均較低，不能滿足復(fù)合材料多種性能的需求。同時，對增強(qiáng)樹脂而言，增強(qiáng)材料纖維與基體樹脂的界面性能對于復(fù)合材料的最終性能有著重要影響。如果增強(qiáng)樹脂復(fù)合材料中的纖維材料與樹脂的界面性能差，會導(dǎo)致復(fù)合材料的力學(xué)性能下降，復(fù)合材料在使用過程中容易出現(xiàn)分層現(xiàn)象，導(dǎo)致復(fù)合材料受到破壞。大部分纖維，例如玻璃纖維、玄武巖纖維等，表面光滑、活性官能團(tuán)少、表面能低，呈現(xiàn)表面化學(xué)惰性，與樹脂基體的浸潤性差。其與樹脂的復(fù)合材料往往使用壽命較短。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種玄武巖纖維與玻璃纖維混合增強(qiáng)樹脂的制備方法，此制備方法簡單、易操作、成本低廉，適用于工業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明的另一目的在于提供一種玄武巖纖維與玻璃纖維混合增強(qiáng)樹脂，此增強(qiáng)樹脂綜合性能優(yōu)良，力學(xué)性能優(yōu)良、質(zhì)量穩(wěn)定，耐腐蝕能力極強(qiáng)，使用壽命長，性價比高。本發(fā)明的第三個目的在于提供一種玄武巖纖維與玻璃纖維混合增強(qiáng)樹脂在制備建筑材料的應(yīng)用。本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。本發(fā)明提出一種玄武巖纖維與玻璃纖維混合增強(qiáng)樹脂的制備方法，其包括以下步驟：將偶聯(lián)劑和氧化石墨烯分散于稀釋劑得到纖維處理液，用纖維處理液處理混合纖維，干燥后得到增強(qiáng)材料。按照重量份數(shù)計，混合纖維包括玄武巖纖維40～60份和玻璃纖維20～30份。將增強(qiáng)材料置于等離子發(fā)生裝置，以CF4、N2、O2、CCl4中任意一種為反應(yīng)氣體，反應(yīng)壓力為10～30Pa，反應(yīng)功率為100～200W，反應(yīng)時間3～15min得到改性增強(qiáng)材料。將納米二氧化鋯與液態(tài)熱固性樹脂混合得到第一混合物，在第一混合物中加入助劑得到第二混合物，助劑包括固化劑、促進(jìn)劑、分散劑，納米二氧化鋯與熱固性樹脂的質(zhì)量比為0.5～2:60～80。采用固化成型工藝，以改性增強(qiáng)材料和第二混合物為原料，使液態(tài)熱固性樹脂交聯(lián)固化后形成與改性增強(qiáng)材料成一體的玄武巖纖維與玻璃纖維混合增強(qiáng)樹脂。本發(fā)明提出一種玄武巖纖維與玻璃纖維混合增強(qiáng)樹脂，其根據(jù)上述制備方法制備得到。本發(fā)明還提出一種玄武巖纖維與玻璃纖維混合增強(qiáng)樹脂在制備建筑材料的應(yīng)用。本發(fā)明實施例的玄武巖纖維與玻璃纖維混合增強(qiáng)樹脂及其制備方法、應(yīng)用的有益效果是：玄武巖纖維具有穩(wěn)定好、電絕緣性好、抗腐蝕、抗燃燒、耐高溫等優(yōu)點，綜合性能優(yōu)良，原料成本低廉，天然環(huán)保，性價比高。玻璃纖維具有強(qiáng)度高、耐腐蝕、隔熱、隔音、電絕緣性好、吸水少等優(yōu)點。采用一定比例的玄武巖纖維和玻璃纖維作為增強(qiáng)體，可以充分發(fā)揮玄武巖纖維和玻璃纖維各自的優(yōu)異性能，提高復(fù)合材料的剛度、強(qiáng)度、化學(xué)穩(wěn)定性等各方面的性能，并且在一定程度上降低材料的成本。同時，在纖維中添加氧化石墨烯，并通過偶聯(lián)劑和低溫等離子體法對材料進(jìn)行表面改性處理。一方面氧化石墨烯本身可增加復(fù)合材料的力學(xué)性能和耐腐蝕性能，另一方面偶聯(lián)劑改性和等離子體改性處理，極大地增強(qiáng)了氧化石墨烯與纖維的界面性能以及增強(qiáng)體與樹脂基體的界面性能，對于提高復(fù)合材料各方面的性能都有極大的增強(qiáng)作用，并能夠大幅度提升復(fù)合材料的使用壽命。通過上述制備方法制備得到的玄武巖纖維與玻璃纖維混合增強(qiáng)樹脂綜合性能優(yōu)良，特別是力學(xué)性能優(yōu)良、質(zhì)量穩(wěn)定，耐腐蝕能力極強(qiáng)，使用壽命長，性價比高，能夠應(yīng)用于制備建筑材料，在房屋、橋梁、海港碼頭、隧道、沿海防護(hù)工程等建筑領(lǐng)域起到加固補(bǔ)強(qiáng)、防滲抗裂、延長建筑壽命的作用。具體實施方式為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。實施例中未注明具體條件者，按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過市售購買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。下面對本發(fā)明實施例的玄武巖纖維與玻璃纖維混合增強(qiáng)樹脂進(jìn)行具體說明。本發(fā)明實施例提供的一種玄武巖纖維與玻璃纖維混合增強(qiáng)樹脂的制備方法。以重量份為40～60份的玄武巖纖維和重量份為20～30份玻璃纖維混合得到的混合纖維為增強(qiáng)樹脂的增強(qiáng)體。玄武巖纖維作為一種新型硅酸鹽纖維，具有優(yōu)良的耐化學(xué)性能，特別是耐堿性能。原料來源廣泛，成本低。耐高溫、耐酸堿腐蝕性能優(yōu)異、電磁波透過性好、吸濕率低。同時，玄武巖纖維的生產(chǎn)工藝產(chǎn)生的廢棄物少，對環(huán)境污染小，產(chǎn)品廢棄后可直接轉(zhuǎn)入生態(tài)環(huán)境中，無任何危害，因而是一種名副其實的綠色、環(huán)保材料。玻璃纖維是一種性能優(yōu)異的無機(jī)非金屬材料，絕緣性好、耐熱性強(qiáng)、抗腐蝕性好、吸濕性下、拉伸強(qiáng)度高、價格最為低廉。采用一定比例的玄武巖纖維和玻璃纖維作為增強(qiáng)樹脂的增強(qiáng)體，可以充分發(fā)揮玄武巖纖維和玻璃纖維各自的優(yōu)異性能，提高復(fù)產(chǎn)品的剛度、強(qiáng)度、化學(xué)穩(wěn)定性等各方面的性能，并且在一定程度上降低材料的成本。首先，將氧化石墨烯分散于稀釋劑中，加入偶聯(lián)劑制得的纖維處理液。用纖維處理液處理混合纖維，干燥后得到增強(qiáng)材料。具體為，將氧化石墨烯按料液比10～20mg/mL加入到稀釋劑中，再加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為稀釋劑1～5％的偶聯(lián)劑，機(jī)械攪拌1～2h后超聲波分散1.5～3h得到纖維處理液。用纖維處理液處理混合纖維40～60min，真空條件下干燥20～50min得到增強(qiáng)材料。石墨烯是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成正六邊形呈蜂巢晶格的平面薄膜，具有獨特的二維納米結(jié)構(gòu)和多種優(yōu)異性能。氧化石墨烯結(jié)構(gòu)與石墨烯相似，羥基和環(huán)氧基位于氧化石墨烯的基面上，羰基和羧基主要分布在氧化石墨烯的邊緣。這些基團(tuán)使氧化石墨烯相比石墨烯，與聚合物有更好的相容性，且能夠在極性溶劑中實現(xiàn)長時間的均勻分散。在增強(qiáng)樹脂中添加氧化石墨烯，可以形成復(fù)合材料體系，大幅度提高產(chǎn)品的耐沖擊性、耐疲勞性、耐化學(xué)腐蝕性等。將氧化石墨烯分散于稀釋劑中，再加入偶聯(lián)劑后處理混合纖維，一方面使混合纖維上附著氧化石墨烯，使氧化石墨烯與混合纖維共同成為增強(qiáng)樹脂的增強(qiáng)體，使產(chǎn)品的功能更具多樣化，各項性能更為優(yōu)異。其中，稀釋劑優(yōu)選為水、丙酮、乙醇、甲苯、環(huán)己酮、乙二醇、苯乙烯中的一種或幾種。氧化石墨烯中含有大量的含氧官能團(tuán)，包括羥基、環(huán)氧官能團(tuán)、羰基、羧基等。由于氧化石墨烯存在大量的含氧官能團(tuán)，從而表現(xiàn)為極強(qiáng)的親水性，可以高度分散在水溶液或其他親水性溶劑中。另一方面，纖維處理液中含有偶聯(lián)劑，偶聯(lián)劑可以對纖維和氧化石墨烯進(jìn)行改性。增強(qiáng)體和樹脂基體之間的微觀接觸直接影響復(fù)合材料的力學(xué)性能。玄武巖纖維和玻璃纖維的表面光滑活性官能團(tuán)少、表面能低，呈現(xiàn)表面化學(xué)惰性，與樹脂基體直接混合后的界面性能較差。經(jīng)偶聯(lián)劑處理后增強(qiáng)體的表面發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)，產(chǎn)生大量的凸起，整個表面變得粗糙，極大地改善增強(qiáng)體和樹脂基體的界面性能。優(yōu)選地，偶聯(lián)劑選用硅烷類偶聯(lián)劑。其次，增強(qiáng)材料經(jīng)低溫等離子法處理得到改性增強(qiáng)材料。具體為，將增強(qiáng)材料置于等離子發(fā)生裝置，以CF4、N2、O2、CCl4中任意一種為反應(yīng)氣體，反應(yīng)壓力為10～30Pa，反應(yīng)功率為100～200W，反應(yīng)時間為3～15min得到改性增強(qiáng)材料。增強(qiáng)材料中，氧化石墨烯附著在混合纖維表面，但由于氧化石墨烯與混合纖維的界面結(jié)合強(qiáng)度比較低，其對增強(qiáng)材料的性能改善受到限制。通過等離子體表面改性，通過等離子體與材料表面發(fā)生碰撞，使混合纖維表面和氧化石墨烯表面的部分化學(xué)鍵斷開，形成化學(xué)活性高的自由基，繼而形成新的化學(xué)鍵，材料表面的極性和化學(xué)反應(yīng)活性得到增強(qiáng)，提高材料的界面相容性，使增強(qiáng)材料形成更高性能的改性增強(qiáng)材料。同時，氧化石墨烯不是簡單的粘結(jié)在混合纖維的表面，而是通過化學(xué)鍵鏈接在混合纖維表面，賦予混合纖維表面新的特性，對提高混合纖維增強(qiáng)樹脂的性能起到更大的作用。優(yōu)選地，以CF4為反應(yīng)氣體，氣體CF4具有溫和的刻蝕作用和極強(qiáng)的氟化特性，可在混合纖維和氧化石墨烯表面引入含氟官能團(tuán)，降低材料的表面能。低溫等離子法的操作簡單、適用性強(qiáng)、處理效果好，改性時間短，材料性能損失小，質(zhì)量可靠，改變了材料表面的物理形態(tài)及化學(xué)組成，進(jìn)而改善其各方面的性能，有助于材料的進(jìn)一步功能化和應(yīng)用。再次，按照質(zhì)量比0.5～2:60～80將納米二氧化鋯與液態(tài)熱固性樹脂混合得到第一混合物，在第一混合物中加入助劑得到第二混合物，助劑包括固化劑、促進(jìn)劑、分散劑。熱固性樹脂具有良好的電性能、力學(xué)性能以及粘結(jié)性能，包括環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、不飽和樹脂和雙馬來酰亞胺樹脂等，是一種性能優(yōu)異的樹脂基體。納米粒子表面的非配位原子多，與樹脂基體發(fā)生物理和化學(xué)結(jié)合的可能性大，可以起到增強(qiáng)界面結(jié)合，并承擔(dān)一定載荷的作用。納米二氧化鋯粒徑小、穩(wěn)定性強(qiáng)，具有耐酸、耐堿、耐腐蝕、耐高溫的性能，機(jī)械、熱學(xué)、電學(xué)、光學(xué)性質(zhì)良好。將納米二氧化鋯與熱固性樹脂混合，能夠進(jìn)一步增強(qiáng)樹脂基體的耐腐蝕能力和力學(xué)性能，特別是能夠使增強(qiáng)樹脂對沿海地區(qū)的鹽霧產(chǎn)生較強(qiáng)的抗腐蝕能力，延長產(chǎn)品的使用壽命。特別是當(dāng)納米二氧化鋯與熱固性樹脂的質(zhì)量比1:70時，為對腐蝕介質(zhì)表現(xiàn)出最佳的屏蔽作用，產(chǎn)品的耐腐蝕性能最強(qiáng)。納米粒子的粒徑比較小，比表面積大，容易發(fā)生團(tuán)聚，導(dǎo)致在樹脂中的分散性差。通過加入分散劑，保證納米二氧化鋯能夠在樹脂中良好分散。分散劑優(yōu)選為聚烯烴類、聚烯烴鹽類、聚羧酸類、聚羧酸鹽類、聚丙烯酸類、聚酐類、聚硅氧烷類、聚氧乙烯類、聚氧丙烯類、馬來酸酐類、馬來酸酐類、聚ε-己內(nèi)酮類高分子化合物中的一種或多種。進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳實施例中，按照重量份數(shù)計，熱固性樹脂包括環(huán)氧樹脂75～100份和呋喃樹脂15～25份。環(huán)氧樹脂具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、絕緣性、抗腐蝕性，且粘結(jié)性能好以及具有很高的機(jī)械強(qiáng)度。但單純的環(huán)氧樹脂固化物較脆，抗沖擊強(qiáng)度及耐熱沖擊性能較差。呋喃樹脂是一類含呋喃環(huán)的聚合物總稱，環(huán)氧樹脂可以與呋喃樹脂交聯(lián)成復(fù)雜的體型結(jié)構(gòu)產(chǎn)物，使樹脂基體既有呋喃樹脂優(yōu)良的耐酸、耐濕性，又有環(huán)氧樹脂的粘結(jié)性。進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳實施例中，按照重量份數(shù)計，熱固性樹脂還包括不飽和聚酯樹脂5～10份。不飽和樹脂的工藝性能優(yōu)良，可在室溫下固化，常壓下成型，工藝性能靈活。加入該重量份的不飽和樹脂可以降低固化成型的溫度和壓力，反應(yīng)條件更為溫和。進(jìn)一步地，選用乙烯基樹脂，其是國內(nèi)外公認(rèn)的耐腐蝕樹脂，樹脂鏈中的R基團(tuán)可以屏蔽酯鍵，提高酯鍵的耐化學(xué)性能和耐水解穩(wěn)定性；乙烯基樹脂中，酯鍵較少，保證了在酸、堿溶液中的水解穩(wěn)定性；樹脂鏈上的仲羥基與玻璃纖維或其它纖維的浸潤性和粘結(jié)性從而提高復(fù)合材料的強(qiáng)度；環(huán)氧樹脂主鏈，它可以賦與乙烯基樹脂韌性，分子主鏈中的醚鍵可使樹脂具有優(yōu)異的耐酸性。進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳實施例中，第一混合物：固化劑：促進(jìn)劑：分散劑的重量比為300:10～30:1～5:0.5～5。固化劑優(yōu)選為過氧化甲乙酮、過氧化甲苯酸叔丁酯、順丁烯二酸酐、鄰苯二甲酸酐、間苯二胺、低分子聚酰胺651或三乙烯四胺。促進(jìn)劑優(yōu)選為環(huán)烷酸鈷、萘酸鈷、異辛酸鈷或二乙基苯胺。采用上述的配比，能夠加快固化速度，增強(qiáng)固化效果。最后，采用固化成型工藝，以上述得到的改性增強(qiáng)材料和第二混合物為原料，使液態(tài)熱固性樹脂交聯(lián)固化后形成與改性增強(qiáng)材料成一體的玄武巖纖維與玻璃纖維混合增強(qiáng)樹脂。進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳實施例中，固化成型工藝的條件為加壓0.8～2MPa，于0～50℃下固化反應(yīng)0.5～1h，再置于80～100℃固化反應(yīng)0.5～1h。熱壓溫度對于復(fù)合材料的力學(xué)性能有很大的影響，溫度低，樹脂不能完全熔融，難以均勻滲透到每根纖維之間，與纖維粘結(jié)不好，因而復(fù)合材料的力學(xué)性能差，溫度過高，樹脂容易裂解，性能變差。加壓是為了加快樹脂在模具內(nèi)的流動，使其與纖維充分浸潤，增加兩者的接觸面積，提高復(fù)合材料的力學(xué)性能。壓力過大，容易將纖維束壓緊，纖維間的縫隙變小，樹脂難以浸潤每根纖維。采用上述固化機(jī)制，可以使增強(qiáng)體和樹脂基體充分反應(yīng)，得到性能最優(yōu)異的復(fù)合材料，且反應(yīng)條件溫和，有害物質(zhì)生成少。本發(fā)明實施例還提供一種玄武巖纖維與玻璃纖維混合增強(qiáng)樹脂，根據(jù)上述的制備方法制備得到。本發(fā)明實施例提供的玄武巖纖維與玻璃纖維混合增強(qiáng)樹脂的力學(xué)性能優(yōu)異，綜合性能優(yōu)良，特別是耐腐蝕性能優(yōu)異，原料成本低廉，性價比高，使用壽命長?？梢詰?yīng)用于制備建筑材料，在房屋、橋梁、海港碼頭、隧道、沿海防護(hù)工程等建筑領(lǐng)域起到加固補(bǔ)強(qiáng)、防滲抗裂、延長建筑壽命的作用。以下結(jié)合實施例對本發(fā)明的特征和性能作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。實施例1本實施例提供的一種玄武巖纖維與玻璃纖維混合增強(qiáng)樹脂，其根據(jù)以下步驟制備得到。首先，將氧化石墨烯按料液比15mg/mL加入到水溶液中，再加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為水溶液3％的偶聯(lián)劑，機(jī)械攪拌1～2h后超聲波分散1.5～3h得到纖維處理液。用纖維處理液處理混合纖維50min，真空條件下干燥40min得到增強(qiáng)材料。其中，按照重量份數(shù)計，混合纖維包括50份的玄武巖纖維和25份的玻璃纖維。其次，將增強(qiáng)材料置于等離子發(fā)生裝置，以CF4為反應(yīng)氣體，反應(yīng)壓力為15Pa，反應(yīng)功率為150W，反應(yīng)時間為10min得到改性增強(qiáng)材料。再次，按照質(zhì)量比1:70將納米二氧化鋯與液態(tài)熱固性樹脂混合，機(jī)械攪拌后得到第一混合物。按重量比第一混合物：固化劑：促進(jìn)劑：分散劑為300:30:2:1的比例在第一混合物中加入固化劑、促進(jìn)劑、分散劑得到第二混合物。其中，按照重量份數(shù)計，熱固性樹脂包括環(huán)氧樹脂80份和呋喃樹脂20份。最后，將改性增強(qiáng)纖維材料和熱固性樹脂混合后放入固化成型裝置，加壓1MPa，于30℃下固化反應(yīng)0.8h，再置于90℃固化反應(yīng)0.8h制得。實施例2本實施例提供的一種玄武巖纖維與玻璃纖維混合增強(qiáng)樹脂，其根據(jù)以下步驟制備得到。首先，將氧化石墨烯按料液比10mg/mL加入到水溶液中，再加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為水溶液1％的偶聯(lián)劑，機(jī)械攪拌1～2h后超聲波分散1.5～3h得到纖維處理液。用纖維處理液處理混合纖維40min，真空條件下干燥50min得到增強(qiáng)材料。其中，按照重量份數(shù)計，混合纖維包括40份的玄武巖纖維和30份的玻璃纖維。其次，將增強(qiáng)材料置于等離子發(fā)生裝置，以N2為反應(yīng)氣體，反應(yīng)壓力為10Pa，反應(yīng)功率為200W，反應(yīng)時間為15min得到改性增強(qiáng)材料。再次，按照質(zhì)量比0.5:60將納米二氧化鋯與液態(tài)熱固性樹脂混合，機(jī)械攪拌后得到第一混合物。按重量比第一混合物：固化劑：促進(jìn)劑：分散劑為300:10:5:0.5的比例在第一混合物中加入固化劑、促進(jìn)劑、分散劑得到第二混合物。其中，按照重量份數(shù)計，熱固性樹脂包括環(huán)氧樹脂75份和呋喃樹脂15份。最后，將改性增強(qiáng)纖維材料和熱固性樹脂混合后放入固化成型裝置，加壓2MPa，于0℃下固化反應(yīng)1h，再置于80℃固化反應(yīng)1h制得。實施例3本實施例提供的一種玄武巖纖維與玻璃纖維混合增強(qiáng)樹脂，其根據(jù)以下步驟制備得到。首先，將氧化石墨烯按料液比20mg/mL加入到水溶液中，再加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為水溶液5％的偶聯(lián)劑，機(jī)械攪拌1～2h后超聲波分散1.5～3h得到纖維處理液。用纖維處理液處理混合纖維60min，真空條件下干燥50min得到增強(qiáng)材料。其中，按照重量份數(shù)計，混合纖維包括60份的玄武巖纖維和20份的玻璃纖維。其次，將增強(qiáng)材料置于等離子發(fā)生裝置，以CCl4為反應(yīng)氣體，反應(yīng)壓力為30Pa，反應(yīng)功率為100W，反應(yīng)時間為3min得到改性增強(qiáng)材料。再次，按照質(zhì)量比2:80將納米二氧化鋯與液態(tài)熱固性樹脂混合，機(jī)械攪拌后得到第一混合物。按重量比第一混合物：固化劑：促進(jìn)劑：分散劑為300:15:1:5的比例在第一混合物中加入固化劑、促進(jìn)劑、分散劑得到第二混合物。其中，按照重量份數(shù)計，熱固性樹脂包括環(huán)氧樹脂100份和呋喃樹脂25份。最后，將改性增強(qiáng)纖維材料和熱固性樹脂混合后放入固化成型裝置，加壓0.8MPa，于50℃下固化反應(yīng)0.5h，再置于100℃固化反應(yīng)1h制得。實施例4本實施例提供的一種玄武巖纖維與玻璃纖維混合增強(qiáng)樹脂，其根據(jù)以下步驟制備得到。首先，將氧化石墨烯按料液比15mg/mL加入到水溶液中，再加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為水溶液4％的偶聯(lián)劑，機(jī)械攪拌1～2h后超聲波分散1.5～3h得到纖維處理液。用纖維處理液處理混合纖維60min，真空條件下干燥40min得到增強(qiáng)材料。其中，按照重量份數(shù)計，混合纖維包括55份的玄武巖纖維和25份的玻璃纖維。其次，將增強(qiáng)材料置于等離子發(fā)生裝置，以O(shè)2為反應(yīng)氣體，反應(yīng)壓力為15Pa，反應(yīng)功率為150W，反應(yīng)時間為6min得到改性增強(qiáng)材料。再次，按照質(zhì)量比1.5:70將納米二氧化鋯與液態(tài)熱固性樹脂混合，機(jī)械攪拌后得到第一混合物。按重量比第一混合物：固化劑：促進(jìn)劑：分散劑為300:20:3:2的比例在第一混合物中加入固化劑、促進(jìn)劑、分散劑得到第二混合物。其中，按照重量份數(shù)計，熱固性樹脂包括環(huán)氧樹脂75份、呋喃樹脂15份、不飽和聚酯樹脂10份。最后，將改性增強(qiáng)纖維材料和熱固性樹脂混合后放入固化成型裝置，加壓1MPa，于30℃下固化反應(yīng)0.9h，再置于80℃固化反應(yīng)1h制得。實施例5本實施例提供的一種玄武巖纖維與玻璃纖維混合增強(qiáng)樹脂，其根據(jù)以下步驟制備得到。首先，將氧化石墨烯按料液比15mg/mL加入到水溶液中，再加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為水溶液2％的偶聯(lián)劑，機(jī)械攪拌1～2h后超聲波分散1.5～3h得到纖維處理液。用纖維處理液處理混合纖維50min，真空條件下干燥30min得到增強(qiáng)材料。其中，按照重量份數(shù)計，混合纖維包括50份的玄武巖纖維和25份的玻璃纖維。其次，將增強(qiáng)材料置于等離子發(fā)生裝置，以CF4為反應(yīng)氣體，反應(yīng)壓力為15Pa，反應(yīng)功率為150W，反應(yīng)時間為10min得到改性增強(qiáng)材料。再次，按照質(zhì)量比1:70將納米二氧化鋯與液態(tài)熱固性樹脂混合，機(jī)械攪拌后得到第一混合物。按重量比第一混合物：固化劑：促進(jìn)劑：分散劑為100:10:2:1的比例在第一混合物中加入固化劑、促進(jìn)劑、分散劑得到第二混合物。其中，按照重量份數(shù)計，熱固性樹脂包括環(huán)氧樹脂80份、呋喃樹脂20份、不飽和聚酯樹脂5份。最后，將改性增強(qiáng)纖維材料和熱固性樹脂混合后放入固化成型裝置，加壓1MPa，于30℃下固化反應(yīng)0.8h，再置于90℃固化反應(yīng)0.8h制得。實施例6本實施例提供的一種玄武巖纖維與玻璃纖維混合增強(qiáng)樹脂，其根據(jù)以下步驟制備得到。首先，將氧化石墨烯按料液比15mg/mL加入到水溶液中，再加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為水溶液3％的偶聯(lián)劑，機(jī)械攪拌1～2h后超聲波分散1.5～3h得到纖維處理液。用纖維處理液處理混合纖維60min，真空條件下干燥50min得到增強(qiáng)材料。其中，按照重量份數(shù)計，混合纖維包括60份的玄武巖纖維和25份的玻璃纖維。其次，將增強(qiáng)材料置于等離子發(fā)生裝置，以CF4為反應(yīng)氣體，反應(yīng)壓力為15Pa，反應(yīng)功率為150W，反應(yīng)時間為5min得到改性增強(qiáng)材料。再次，按照質(zhì)量比0.5:80將納米二氧化鋯與液態(tài)熱固性樹脂混合，機(jī)械攪拌后得到第一混合物。按重量比第一混合物：固化劑：促進(jìn)劑：分散劑為300:10:2:1的比例在第一混合物中加入固化劑、促進(jìn)劑、分散劑得到第二混合物。其中，按照重量份數(shù)計，熱固性樹脂包括環(huán)氧樹脂75份、呋喃樹脂20份、不飽和聚酯樹脂8份。最后，將改性增強(qiáng)纖維材料和熱固性樹脂混合后放入固化成型裝置，加壓1MPa，于30℃下固化反應(yīng)0.8h，再置于90℃固化反應(yīng)0.8h制得。對比例1本對比例提供的一種玄武巖纖維增強(qiáng)樹脂，其根據(jù)以下步驟制備得到。用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3％的偶聯(lián)劑溶液處理玄武巖纖維50min，真空條件下干燥40min得到增強(qiáng)材料。按重量比環(huán)氧樹脂：固化劑：促進(jìn)劑：分散劑為100:10:2:1的比例在環(huán)氧樹脂中加入固化劑、促進(jìn)劑、分散劑得到樹脂基體。將增強(qiáng)材料和樹脂基體混合后放入固化成型裝置，加壓1MPa，于30℃下固化反應(yīng)0.8h，再置于90℃固化反應(yīng)0.8h制得。對比例2本對比例提供的一種玻璃纖維增強(qiáng)樹脂，其根據(jù)以下步驟制備得到。用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4％的偶聯(lián)劑溶液處理玻璃纖維50min，真空條件下干燥40min得到增強(qiáng)材料。按重量比環(huán)氧樹脂：固化劑：促進(jìn)劑：分散劑為100:10:2:1的比例在環(huán)氧樹脂中加入固化劑、促進(jìn)劑、分散劑得到樹脂基體。將增強(qiáng)材料和樹脂基體混合后放入固化成型裝置，加壓1MPa，于30℃下固化反應(yīng)0.8h，再置于90℃固化反應(yīng)0.8h制得。試驗例1力學(xué)性能測試對上述實施例和對比例制得的復(fù)合材料進(jìn)行力學(xué)性能測試，試驗方法如下：1.1彎曲性能測試：GB/T1449-2005纖維增強(qiáng)塑料彎曲性能試驗方法1.2拉伸性能測試：GB/T1447-2005纖維增強(qiáng)塑料拉伸性能試驗方法1.3剪切強(qiáng)度ILSS的檢測：JISK7078-1991碳纖維增強(qiáng)塑料層間剪切強(qiáng)度試驗方法測試結(jié)果如表1所示。表1力學(xué)性能測試結(jié)果由表1可得，本發(fā)明實施例提供的制備方法制得的玄武巖纖維與玻璃纖維混合增強(qiáng)樹脂，相比于由單一的玄武巖纖維或玻璃纖維與環(huán)氧樹脂制備得到的復(fù)合材料，其彎曲強(qiáng)度、彎曲模量、拉伸強(qiáng)度、拉伸模量及ILSS值均得到顯著提高，具有優(yōu)異的力學(xué)性能，能夠廣泛應(yīng)用于建筑材料。試驗例2其他性能測試2.1根據(jù)GB/T9979-2005纖維增強(qiáng)塑料高低溫力學(xué)性能試驗準(zhǔn)則測試本發(fā)明實施例和對比例制得的復(fù)合材料的耐高溫性能(200℃，20min，強(qiáng)度保留率)。2.2根據(jù)GB/T3857-2005玻璃纖維增強(qiáng)熱固性塑料耐化學(xué)介質(zhì)性能試驗方法測試本發(fā)明實施例和對比例制得的復(fù)合材料的耐酸性介質(zhì)(5％HCl，80℃，1d，強(qiáng)度保留率)以及耐堿性介質(zhì)(5％NaOH，80℃，1d，強(qiáng)度保留率)的侵蝕性。2.3人工模擬海水濃度，為加快試驗進(jìn)度，海水濃度采用6％約為正常東海海水濃度的2倍(3.2-3.5％)。溫度設(shè)定為25.6℃為中國南海海岸線夏季平均溫度。將本發(fā)明實施例和對比例制得的復(fù)合材料浸泡于人造海水中，在不同的時間段分別取出，測試其曲強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度。測試結(jié)果如表2和表3所示。表2耐化學(xué)腐蝕和耐高溫性能測試結(jié)果項目耐酸侵蝕耐堿侵蝕耐高溫實施例182％84％93％實施例275％85％90％實施例384％85％91％實施例480％82％92％實施例579％80％94％實施例681％82％91％對比例160％65％75％對比例255％62％70％表3耐海水腐蝕測試結(jié)果B為彎曲強(qiáng)度下降率(％)；T為拉伸強(qiáng)度下降率(％)由表2和表3可得，本發(fā)明實施例提供的制備方法制得的玄武巖纖維與玻璃纖維混合增強(qiáng)樹脂，相比于由單一的玄武巖纖維或玻璃纖維與環(huán)氧樹脂制備得到的復(fù)合材料，其具有更為優(yōu)異的耐高溫、耐酸、耐堿性能，同時能夠有效防止海水的腐蝕，能夠應(yīng)用于橋梁、海港碼頭、沿海防護(hù)工程等建筑領(lǐng)域，延長建筑壽命。綜上所述，本發(fā)明實施例的玄武巖纖維與玻璃纖維混合增強(qiáng)樹脂制備方法簡單，能夠適用于大規(guī)模生產(chǎn)，制得的復(fù)合材料綜合性能優(yōu)良，特別是力學(xué)性能優(yōu)良、質(zhì)量穩(wěn)定，耐腐蝕能力極強(qiáng)，使用壽命長，性價比高，能夠應(yīng)用于制備建筑材料，在房屋、橋梁、海港碼頭、隧道、沿海防護(hù)工程等建筑領(lǐng)域起到加固補(bǔ)強(qiáng)、防滲抗裂、延長建筑壽命的作用。以上所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。本發(fā)明的實施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。當(dāng)前第1頁1 2 3