一种改性玻纤材料及其在绿篱机刀片总成压条上的应用的制作方法

本发明涉及玻璃纤维，具体为一种改性玻纤材料及其在绿篱机刀片总成压条上的应用。

背景技术：

1、绿篱机广泛应用在公园、庭园、路旁树篱等园林绿化方面专业修剪领域，目前的便携式动力绿篱机主要是通过汽油机驱动，经传动箱减速，改变运转方式，从而使刀片机构往复运动，对植物进行修剪。传统的绿篱机刀片总成压条是铝或不锈钢等五金材料材质，而五金材料撞击会导致产品变形，不利于在野外复杂环境使用，并且铝材质偏软，在撞击时容易弯曲，同时在产品运行中因为高频振动会因为摩擦产生高温，在停止使用后会存在烫伤风险，增加了用料成本和使用风险。

2、玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，种类繁多，优点是绝缘性好、耐热性强，可以减轻产品在设计时的重量问题，成本相对铝材及不锈钢材质，可以大幅度节约成本，但玻璃纤维材料缺点是性脆，强度不佳。然而在绿篱机应用场景中对于刀片总成压条的力学性能有较高的要求，因此如何获得高性能的玻璃纤维复合材料，成为目前研究的热点。本发明旨在制备一种由玻璃纤维、环氧树脂和碳纳米管等组成的性能优异的改性玻纤材料。拓展玻璃纤维材料在绿篱机刀片总成压条中的实际应用。

技术实现思路

1、本发明解决的技术问题是：提供了一种应用于绿篱机刀片总成压条的高强度、抗弯曲和耐磨的改性玻璃纤维材料。

2、本发明的技术方案是：

3、一种改性玻纤材料，包括70-78重量份玻璃纤维纱、15-22重量份环氧树脂、4-7重量份固化剂、1.5-2.5重量份填料、1-1.5重量份色膏、0.8-1.5重量份环氧大豆油接枝碳纳米管。

4、进一步的，填料选自滑石粉、碳纤维、二硫化钼中的任一种。

5、进一步的，环氧大豆油接枝碳纳米管的制备方法为：

6、向四氢呋喃、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺中的任一种溶剂中加入羟基化碳纳米管，分散均匀后加入羟基化碳纳米管质量的150-600％的二乙酸基环氧大豆油，混匀后加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、4-二甲氨基吡啶，在20-45℃的温度下反应12-36h，离心分离，乙醇洗涤沉淀物，干燥，得到环氧大豆油接枝碳纳米管。

7、进一步的，二乙酸基环氧大豆油的制备方法为：向1,4-二氧六环或四氢呋喃反应溶剂中加入环氧大豆油、亚氨基二乙酸，在氮气氛围中，在40-65℃的温度下进行反应3-8h，减压蒸馏除去低沸物，得到二乙酸基环氧大豆油。

8、进一步的，环氧大豆油和亚氨基二乙酸的摩尔比为1:(1-2)。

9、进一步的，改性玻纤材料的制备方法：

10、(1)将环氧树脂、固化剂、填料、色膏、环氧大豆油接枝碳纳米管加入到树脂槽中并搅拌混匀。

11、(2)将玻璃纤维纱经过分纱器和张力器均匀的进入穿纱板，然后浸入到树脂槽进行预浸；再将预浸好的玻纤纱置于固化模具中，加热固化；最后匀速拉挤成型，拉挤速度为30-50cm/min，得到改性玻纤材料。

12、进一步的，预浸温度温度30-35℃，时间为20-30min；加热固化的温度为120-150℃，时间为6-8h。

13、进一步的，改性玻纤材料在绿篱机刀片总成压条上的应用。

14、本发明的技术效果是：本发明利用亚氨基二乙酸的亚氨基与环氧大豆油的部分环氧基团进行反应，得到含有羧基的环氧大豆油，然后羧基在于羟基化碳纳米管表面的羟基进行酯化反应，得到环氧大豆油接枝碳纳米管。

15、本发明以玻璃纤维纱作为基体，环氧树脂作为粘结料，环氧大豆油接枝碳纳米管作为改性剂，碳纤维、滑石粉等作为填料，经过预浸、热固化、拉挤成型，得到改性玻纤材料。在固化剂的作用下，环氧树脂与碳纳米管接枝的环氧大豆油分子链的环氧基团发生固化交联，从而增强了环氧树脂与碳纳米管之间的界面结合力，改善了碳纳米管在玻璃纤维-环氧树脂材料(改性玻纤材料)中的分散性，显著提高了玻纤的力学强度。并且环氧大豆油均匀柔性长烷基链，对环氧树脂具有很好的增韧效果，有利于提高材料的断裂伸长率和韧性。得到的高性能改性玻纤材料。

16、本发明的高性能改性玻纤材料成本相对铝材及不锈钢材质，在保持压条形状及使用功能时可以大幅度节约成本。并且改性玻纤材料具有优异的力学性能，可以降低压条在复杂环境中高频振动时产生的变形风险。同时玻璃纤维材料的导热性较低，使用时不存在材料热涨冷缩情况。从而使改性玻纤材料在绿篱机刀片总成压条上有很好的实际应用。

技术特征：

1.一种改性玻纤材料，其特征在于，所述改性玻纤材料包括70-78重量份玻璃纤维纱、15-22重量份环氧树脂、4-7重量份固化剂、1.5-2.5重量份填料、1-1.5重量份色膏、0.8-1.5重量份环氧大豆油接枝碳纳米管；

2.根据权利要求1所述的改性玻纤材料，其特征在于，所述填料选自滑石粉、碳纤维、二硫化钼中的任一种。

3.根据权利要求1所述的改性玻纤材料，其特征在于，所述溶剂选自四氢呋喃、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺中的一种。

4.根据权利要求1所述的改性玻纤材料，其特征在于，所述二乙酸基环氧大豆油的制备方法为：向反应溶剂中加入环氧大豆油、亚氨基二乙酸，在氮气氛围中，进行反应，减压蒸馏除去低沸物，得到二乙酸基环氧大豆油。

5.根据权利要求4所述的改性玻纤材料，其特征在于，所述环氧大豆油和亚氨基二乙酸的摩尔比为1:(1-2)。

6.根据权利要求4所述的改性玻纤材料，其特征在于，所述反应溶剂选自1,4-二氧六环或四氢呋喃。

7.根据权利要求4所述的改性玻纤材料，其特征在于，所述反应在40-65℃的温度下进行3-8h。

8.一种如权利要求1-7任一项所述的改性玻纤材料的制备方法，其特征在于，

9.根据权利要求8所述的改性玻纤材料的制备方法，其特征在于，所述预浸温度温度30-35℃，时间为20-30min；加热固化的温度为120-150℃，时间为6-8h。

10.一种如权利要求9所述的制备方法得到的改性玻纤材料在绿篱机刀片总成压条上的应用。

技术总结本发明涉及玻璃纤维技术领域，且公开了一种改性玻纤材料及其在绿篱机刀片总成压条上的应用，改性玻纤材料包括70‑78重量份玻璃纤维纱、15‑22重量份环氧树脂、4‑7重量份固化剂、1.5‑2.5重量份填料、1‑1.5重量份色膏、0.8‑1.5重量份环氧大豆油接枝碳纳米管，在固化剂的作用下，环氧树脂与碳纳米管接枝的环氧大豆油分子链的环氧基团发生固化交联，从而增强了环氧树脂与碳纳米管之间的界面结合力，改善了碳纳米管在玻璃纤维‑环氧树脂材料(改性玻纤材料)中的分散性，显著提高了玻纤的力学强度。得到的高性能改性玻纤材料，在绿篱机刀片总成压条上有很好的实际应用。技术研发人员：郭强,刘兴勇,宋茂乐,宋茂礼受保护的技术使用者：东莞市钬柒凌五金塑胶有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18