專利名稱：一種高性能的混合增強型填料及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種填料，特別是一種高性能的混合增強型填料；本發明還涉及該高性能的混合增強型填料的制備方法。
背景技術：
一般增強型填料，如玻璃纖維、硅灰石、玄武巖纖維等具有纖維狀結構，可以提高復合材料的強度和剛性，但隨著用量的增加韌性會下降。這是由于玻璃纖維成束狀，每根短切原絲由200根以上的纖維組成，集束性好，在復合材料體系中分散不均勻導致。而磨碎玻璃纖維、硅灰石等長徑比過大、粒度分布較窄，在體系中并不是完全的均相分布，流動性能較差，與體系不能形成更有效和更大面積的結合，沖擊向量不能在更大遠程范圍內傳遞，也不能有效地均化應力分布，因此容易使裂紋擴展，導致體系的沖擊性能下降并且因為所選工藝及設備導致磁選物雜質較多，降低了復合材料的電性能。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種長徑比適中、粒度分布寬、流動性好，性能優異，降低了收縮率，減少了翹曲變形的高性能的混合增強型填料。本發明所要解決的另一個技術問題是提供了上述高性能的混合增強型填料的一種制備方法。本發明所要解決的技術問題是通過以下的技術方案來實現的。本發明是一種高性能的混合增強型填料，其特點是，其步驟如下該填料由玻璃纖維和硅微粉制成；其中玻璃纖維的質量百分比為50 70% ;硅微粉的質量百分比為30 50% ;所述的玻璃纖維的長度為2 5mm，直徑為8 15um，玻璃纖維中SiO2的質量含量50-60% ;硅微粉的粒度為5 30um，硅微粉中SiO2的質量含量大于98%。本發明所述的高性能的混合增強型填料中，所述的玻璃纖維表面還可以涂覆有一層乙烯基硅烷、氨基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷中的一種或多種組成的材料層。經過該表面處理可以提高產品的增強性能。本發明所要解決的技術問題還可以通過以下的技術方案來進一步實現。本發明還提供了一種如以上技術方案所述的高性能的混合增強型填料的制備方法，其特點是，其步驟是將玻璃纖維、硅微粉依照所述的質量百分比加入到球磨機內加以破碎、研磨，形成混合物，篩分，即得增強型填料。以上所述的混合增強型填料的制備方法中該球磨機優選用氧化鋁球作研磨介質，直徑為20mm、30mm、40mm的研磨介質質量比優選為4 4 :2，球磨機頻率為40 45Hz,研磨時間為15 20h。以上所述的混合增強型填料的制備方法中所述的球磨機的研磨介質優選氧化鋁磨球、氧化鋯磨球中一種或2種。以上所述的混合增強型填料的制備方法中篩分時優選使用超聲振動篩或者跳球振動篩設備。與現有技術相比，本發明的有益效果如下本發明增強型混合填料不僅具有長徑比適中，粒度分布寬，流動性好，而且其增強效果好，尺寸穩定性，電性能優異，降低了收縮率，、減少了翹曲變形。本發明方法生產提高了生產效率，生產出的玻璃纖維粒度分布寬、長徑比適中。在復合材料中使用此增強型填料，提高制品的剛度、尺寸穩定性和耐沖擊強度，并在制品的抗裂性和耐磨性等方面都有良好的效果，同時提高了復合材料的電性能。
具體實施例方式以下進一步描述本發明的具體技術方案，以便于本領域的技術人員進一步地理解本發明，而不構成對其權利的限制。實施例1，一種高性能的混合增強型填料，其步驟如下該填料由玻璃纖維和硅微粉制成；其中玻璃纖維的質量百分比為50% ;硅微粉的質量百分比為50% ;所述的玻璃纖 維的長度為2mm，直徑為8um，玻璃纖維中SiO2的質量含量50% ;硅微粉的粒度為5um，硅微粉中SiO2的質量含量大于98%。實施例2，一種高性能的混合增強型填料，其步驟如下該填料由玻璃纖維和硅微粉制成；其中玻璃纖維的質量百分比為70% ;硅微粉的質量百分比為30% ;所述的玻璃纖維的長度為5mm，直徑為15um，玻璃纖維中SiO2的質量含量60% ;硅微粉的粒度為30um，硅微粉中SiO2的質量含量大于98%。實施例3，一種高性能的混合增強型填料，其步驟如下該填料由玻璃纖維和硅微粉制成；其中玻璃纖維的質量百分比為60% ;硅微粉的質量百分比為40% ;所述的玻璃纖維的長度為3mm，直徑為12um，玻璃纖維中SiO2的質量含量55% ;硅微粉的粒度為20um，硅微粉中SiO2的質量含量大于98%。實施例4，實施例1-3中任何一項所述的高性能的混合增強型填料中，所述的玻璃纖維表面涂覆有一層乙烯基硅烷、氨基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷中的一種或多種組成的材料層。實施例5，一種如實施例1-4任何一項所述的高性能的混合增強型填料的制備方法，其步驟是將玻璃纖維、硅微粉依照所述的質量百分比加入到球磨機內加以破碎、研磨，形成混合物，篩分，即得增強型填料。實施例6，實施例5所述的混合增強型填料的制備方法中該球磨機用氧化鋁球作研磨介質，直徑為20mm、30mm、40mm的研磨介質質量比為4 4 :2，球磨機頻率為40 45Hz,研磨時間為15 20h。實施例7，實施例5或6所述的混合增強型填料的制備方法中所述的球磨機的研磨介質是氧化鋁磨球、氧化鋯磨球中一種或2種。實施例8，實施例5或6或7所述的混合增強型填料的制備方法中篩分時選用超聲振動篩或者跳球振動篩設備。
權利要求
1.一種高性能的混合增強型填料，其特征在于，其步驟如下該填料由玻璃纖維和硅微粉制成；其中玻璃纖維的質量百分比為50 70% ;硅微粉的質量百分比為30 50% ;所述的玻璃纖維的長度為2 5mm，直徑為8 15um，玻璃纖維中SiO2的質量含量50-60% ;娃微粉的粒度為5 30um，硅微粉中SiO2的質量含量大于98%。
2.根據權利要求I所述的高性能的混合增強型填料，其特征在于，所述的玻璃纖維表面涂覆有一層乙烯基硅烷、氨基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷中的一種或多種組成的材料層。
3.—種如權利要求I或2所述的高性能的混合增強型填料的制備方法，其特征在于，其步驟是將玻璃纖維、硅微粉依照所述的質量百分比加入到球磨機內加以破碎、研磨，形成混合物，篩分，即得增強型填料。
4.根據權利要求3所述的混合增強型填料的制備方法，其特征在于該球磨機用氧化鋁球作研磨介質,直徑為20mm、30mm、40mm的研磨介質質量比為4 4 :2，球磨機頻率為40 45Hz,研磨時間為15 20h。
5.根據權利要求3所述的混合增強型填料的制備方法，其特征在于所述的球磨機的研磨介質是氧化鋁磨球、氧化鋯磨球中一種或2種。
6.根據權利要求3所述的混合增強型填料的制備方法，其特征在于篩分時選用超聲振動篩或者跳球振動篩設備。
全文摘要
本發明是一種高性能的混合增強型填料，其步驟如下該填料由玻璃纖維和硅微粉制成；玻璃纖維的質量百分比為50～70%；硅微粉的質量百分比為30～50%；所述的玻璃纖維的長度為2～5mm，直徑為8～15um，玻璃纖維中SiO2的質量含量50-60%；硅微粉的粒度為5～30um，硅微粉中SiO2的質量含量大于98%。本發明還提供了上述填料的制備方法。本發明填料不僅具有長徑比適中，粒度分布寬，流動性好，而且其增強效果好，尺寸穩定性，電性能優異，降低了收縮率，減少了翹曲變形。在復合材料中使用此增強型填料，提高制品的剛度、尺寸穩定性和耐沖擊強度、抗裂性和耐磨性，同時提高了復合材料的電性能。
文檔編號C08K9/06GK102977409SQ20121055003
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月18日 優先權日2012年12月18日
發明者王紅斌, 阮建軍 申請人:連云港東海硅微粉有限責任公司