天博一种耐高温塑料板材的制备方法及其产品

　　天博一种耐高温塑料板材的制备方法及其产品(19)国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(45)授权公告日(21)申请号5.3(22)申请日2020.12.29(65)同一申请的已公布的文献号申请公布号CN112679891(43)申请公布日2021.04.20(73)专利权人上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司地址201109上海市闵行区剑川路468号(72)发明人(74)专利代理机构上海东亚专利商标代理有限公司31208专利代理师(51)Int.Cl.C08L27/18(2006.01)C08L27/16(2006.01)C08L9/06(2006.01)C08J3/215(2006.01)审查员朱晶莹(54)发明名称一种耐高温塑料板材的制备方法及其产品(57)摘要本发明公开了一种耐高温塑料板材的制备方法及其产品，通过对碳纤维表面进行浸润处理，并使用橡胶成分使之与聚四氟乙烯进行更有效的复合，将聚偏氟乙烯、碳纤维和N,N‑二甲基甲酰胺三种物料以配方中的质量比调成浆料，使聚偏氟乙烯充分溶解到N,N‑二甲基甲酰胺中，溶解温度80～90，之后再按配方质量比加入聚四氟乙烯、丁苯橡胶和阻燃剂，继续充分搅拌得到糊状物。将糊状物投入板材模具中进行热压，压力30MPa，烧结温度360，热压时间30～60分钟，所得板材即为耐高温塑料板材。经过高温耐受测试，力学性能损失在很小的范围内。权利要求书1页说明书3页CN1126798911.一种耐高温塑料板材的制备方法，其特征在于通过对碳纤维表面进行浸润处理，并使用橡胶成分使之与聚四氟乙烯进行更有效的复合，该方法的配方如下：聚偏氟乙烯(PVDF)23～37份N,N‑二甲基甲酰胺(DMF)100份碳纤维聚四氟乙烯(PTFE)46～74份丁苯橡胶46～74份阻燃剂0.5份制备过程：将聚偏氟乙烯、碳纤维和N,N‑二甲基甲酰胺三种物料以配方中的质量比调成浆料，使聚偏氟乙烯充分溶解到N,N‑二甲基甲酰胺中，溶解温度80～90，之后再按配方质量比加入聚四氟乙烯、丁苯橡胶和阻燃剂，继续充分搅拌得到糊状物；将糊状物投入板材模具中进行热压，压力30MPa，烧结温度360，热压时间30～60分钟，所得板材即为耐高温塑料板材。2.根据权利要求1所述的一种耐高温塑料板材的制备方法，其特征在于所用的聚偏氟乙烯分子量范围为50万～60万。3.根据权利要求1所述的一种耐高温塑料板材的制备方法，其特征在于所用的碳纤维直径为5～7μm。4.根据权利要求1所述的一种耐高温塑料板材的制备方法，其特征在于所用聚四氟乙烯粉的颗粒粒径10μm。5.根据权利要求1所述的一种耐高温塑料板材的制备方法，其特征在于所用的丁苯橡胶需要预先低温粉碎至200目以下。6.根据权利要求1所述的一种耐高温塑料板材的制备方法，其特征在于所用的阻燃剂为无卤阻燃剂。7.一种耐高温塑料板材，其特征在于根据权利要求1‑6任一所述方法制备得到，所得板材具有优良的高温稳定性，在马弗炉300下保持1小时，热重损失不超过2%，拉伸强度和弯曲强度损失不超过3%。CN112679891一种耐高温塑料板材的制备方法及其产品技术领域[0001]本发明属于复合材料技术领域，具体涉及一种耐高温塑料板材的制备方法及其产背景技术[0002]随着复合材料的不断开发，除了玻璃纤维增强塑料之外，又出现了碳纤维增强塑料、硼纤维增强塑料等。碳纤维是用粘胶丝、聚丙烯腈纤维和沥青丝等为原料，在3001000下碳化而成的。碳纤维的直径极细，有7微米左右，但它的强度却异常的高天博·体育登录入口。[0003]碳纤维增强塑料在飞机、火箭、导弹、宇宙航行方面的应用已越来越广泛。它首先被用于飞机制造上，可减轻飞机的自重，提高飞行效率天博·体育登录入口。用碳纤维增强塑料代替铝合金或钛合金，可使飞机的总重量减轻15%，如果使用等量的燃料，飞机能增加飞行距离10%，上升率增加10%，起飞时跑道可缩短15%。碳纤维具有高比强度、高比模量的特点,且具有耐高温、耐腐蚀、密度小、抗疲劳、传热和热膨胀系数小等优异性能。碳纤维及其复合材料如今已经取得快速发展，广泛应用于运动器材、航空航天、医疗器械以及国防科工等领域。但因碳纤维基本属性为脆性材料，断裂伸长率低，耐磨性差，在加工及再生产的过程中，会反复经受到拉伸、摩擦和冲击等作用，这势必造成断丝、毛丝量增加等，将严重影响碳纤维的可织性，导致碳纤维强度的降低，并影响树脂基体对碳纤维的浸润，使碳纤维复合材料制品的力学性能下降。[0004]本发明旨在通过对碳纤维表面进行浸润处理，并使用橡胶成分使之与聚四氟乙烯进行更有效的复合。发明内容[0005]本发明目的在于提供一种耐高温塑料板材的制备方法。[0006]本发明的再一目的在于：提供一种上述方法制备的耐高温塑料板材产品天博·体育登录入口。[0007]本发明目的提供下述方案实现：一种耐高温塑料板材的制备方法，其特征在于通过对碳纤维表面进行浸润处理，并使用橡胶成分使之与聚四氟乙烯进行更有效的复合，该方法的配方如下：[0008]聚偏氟乙烯(PVDF)23～37份[0009]N,N‑二甲基甲酰胺(DMF)100份[0010]碳纤维[0011]聚四氟乙烯(PTFE)46～74份[0012]丁苯橡胶46～74份[0013]阻燃剂0.5份[0014]制备过程：将聚偏氟乙烯、碳纤维和N,N‑二甲基甲酰胺三种物料以配方中的质量比调成浆料，使聚偏氟乙烯充分溶解到N,N‑二甲基甲酰胺中，溶解温度80～90，之后再按配方质量比加入聚四氟乙烯、丁苯橡胶和阻燃剂，继续充分搅拌得到糊状物。将糊状物投CN112679891入板材模具中进行热压，压力30MPa，烧结温度360，热压时间30～60分钟，所得板材即为耐高温塑料板材。[0015]所用的聚偏氟乙烯分子量范围为50万～60万。[0016]所用的碳纤维直径为5～7μm。[0017]所用聚四氟乙烯粉的颗粒粒径10μm。[0018]所用的丁苯橡胶需要预先低温粉碎至200目以下。[0019]所用的阻燃剂为无卤阻燃剂。[0020]本发明还提供了一种耐高温塑料板材，根据上述任一所述方法制备得到，所得板材具有优良的高温稳定性，在马弗炉300下保持1小时，热重损失不超过2%，拉伸强度和弯曲强度损失不超过3%。[0021]碳纤维具有高比强度、高比模量的特点，且具有耐高温、耐腐蚀、密度小、抗疲劳、传热和热膨胀系数小等优异性能。但因碳纤维基本属性为脆性材料,断裂伸长率低,耐磨在加工及再生产的过程中，会反复经受到拉伸、摩擦和冲击等作用，这势必造成断丝、毛丝量增加等，将严重影响碳纤维的可织性，导致碳纤维强度的降低，并影响树脂基体对碳纤维的浸润，使碳纤维复合材料制品的力学性能下降。具体实施方式[0022]本发明通过下面的具体实例进行详细描述，但本发明的保护范围不受限于这些实[0023]实施例1：[0024]一种耐高温塑料板材，通过对碳纤维表面进行浸润处理，并使用橡胶成分使之与 聚四氟乙烯进行更有效的复合，该方法的配方如下： [0025] 聚偏氟乙烯(PVDF) 250g [0026] N,N‑二甲基甲酰胺(DMF) 1000g [0027] 碳纤维20g [0028] 聚四氟乙烯(PTFE) 700g [0029] 丁苯橡胶700g [0030] 阻燃剂5g， [0031] 制备步骤为：将250g聚偏氟乙烯PVDF、20g碳纤维加入到1000gN,N‑二甲基甲酰胺 中加热搅拌，加热温度82，待聚偏氟乙烯PVDF充分溶解后，加入700g聚四氟乙烯PTFE、 700g丁苯橡胶和5g阻燃剂继续搅拌至糊状，投入到磨具中进行热压，压力30Mpa，加热温度 350，保持30分钟，得到耐高温板材，进行热重和力学测试，测试方式为：将样品板材放入 马弗炉300恒温处理1小时，分别测量恒温前后样品的重量和拉伸/弯曲强度，进行损失率 计算。其测试结果详见表1。所得板材具有优良的高温稳定性，热重损失1.8%，拉伸强度损失 2.7%和弯曲强度损失2.8。 [0032] 实施例2： [0033] 一种耐高温塑料板材，配方如下： [0034] 聚偏氟乙烯(PVDF) 300g [0035] N,N‑二甲基甲酰胺(DMF) 1000g CN112679891 [0036]碳纤维40g [0037] 聚四氟乙烯(PTFE) 550g [0038] 丁苯橡胶550g [0039] 阻燃剂5g， [0040] 制备步骤为：取聚偏氟乙烯(PVDF)300g、碳纤维40g加入到1000gN,N‑二甲基甲酰 胺中加热搅拌，加热温度85，待聚偏氟乙烯充分溶解后，加入550g聚四氟乙烯、550g丁苯 橡胶和5g阻燃剂继续搅拌至糊状，投入到磨具中进行热压，压力32Mpa，加热温度352，保 持45分钟，得到耐高温板材，进行热重和力学测试，测试方式为：将样品板材放入马弗炉300 恒温处理1小时，分别测量恒温前后样品的重量和拉伸/弯曲强度，进行损失率计算。其测 试结果详见表1。所得板材具有优良的高温稳定性，热重损失1.85%，拉伸强度损失2.9%和弯 曲强度损失2.6。 [0041] 实施例3： [0042] 一种耐高温塑料板材，配方如下： [0043] 聚偏氟乙烯(PVDF) 350g [0044] N,N‑二甲基甲酰胺(DMF) 1000g [0045] 碳纤维60g [0046] 聚四氟乙烯(PTFE) 480g [0047] 丁苯橡胶480g [0048] 阻燃剂5g， [0049] 制备步骤为：取聚偏氟乙烯350g、碳纤维60g加入到1000gN,N‑二甲基甲酰胺中加 热搅拌，加热温度90，待聚偏氟乙烯充分溶解后，加入480g聚四氟乙烯、480g丁苯橡胶和 5g阻燃剂继续搅拌至糊状，投入到磨具中进行热压，压力35Mpa，加热温度355，保持60分 钟，得到耐高温板材，进行热重和力学测试，测试方式为：将样品板材放入马弗炉300恒温 处理1小时，分别测量恒温前后样品的重量和拉伸/弯曲强度，进行损失率计算。其测试结果 详见表1。所得板材具有优良的高温稳定性，热重损失1.7%，拉伸强度损失2.8%和弯曲强度 损失2.1， [0050] CN112679891