一種高強度防靜電復合材料板材及其制備方法
【專利摘要】一種高強度防靜電復合材料板材由復合材料外結構層及導電芯層構成，導電芯層位于上下外結構層之間，外結構層由不飽和聚酯樹脂、過氧化甲乙酮、環烷酸鈷、改性石墨烯、玻璃纖維布復合而成；導電芯層由不飽和聚酯樹脂、過氧化甲乙酮、環烷酸鈷、有機化銅粉、端羧基液體丁腈橡膠、鄰苯二甲酸二丁酯及玻璃纖維氈復合而成。本發明生產制造方便，傳統的復合材料模壓工藝無需改進即可用于其生產及加工，生產過程中機械化程度較高，所需勞動力較少，生產成本低，具有良好的力學性能、導電性能和防靜電性能，可在較高溫度下長期使用，剛性大，抗蠕變，不變形，可設計性強。可用于石油化工、冶金等某些需要所用板材同時具有高強度及防靜電性能的場合。
【專利說明】
一種高強度防靜電復合材料板材及其制備方法
技術領域
[0001]本發明公開了一種復合材料板材，特別是涉及一種高強度防靜電復合材料板材及其生產方法。
【背景技術】
[0002]熱固性樹脂基復合材料是利用熱固性樹脂，包括不飽和聚酯樹脂、環氧樹脂等作為基體材料(以不飽和聚酯樹脂占絕對多數)，添加固化劑、促進劑，并與纖維、晶須等增強材料，通過一定的加工工藝制作的一種復合材料。它具有可設計性強、防腐、加工成型方便等優點，由其制作的復合材料板材可廣泛應用于建筑、市政、交通、包裝等領域。但雖則如此，熱固性樹脂基復合材料在使用過程中也存在一些明顯不足，如在石油化工、冶金等某些場合使用時，往往需要所用的板材或其制品同時具有高強度及防靜電性能，以免變形或產生靜電火花，嚴重情況下甚至可能發生爆炸。采用傳統熱固性樹脂基復合材料制作的板材可具有一定的抗靜電性能及強度性能，但往往不能同時實現高強度和高度抗靜電。因此，發明一種既具有高強度，又能高度抗靜電的復合材料板材十分必要。

【發明內容】

[0003]本發明的目的在于克服傳統熱固性樹脂基復合材料的不足，提供一種具有高強度、抗靜電、不變形的新型復合材料板材及其生產方法。
[0004]—種高強度防靜電復合材料板材，是采取以下方案實現的:
一種高強度防靜電復合材料板材由復合材料外結構層及導電芯層構成，導電芯層位于上下復合材料外結構層之間。
[0005]復合材料外結構層由不飽和聚酯樹脂、過氧化甲乙酮、環烷酸鈷、改性石墨烯、玻璃纖維布復合而成。
[0006]導電芯層由不飽和聚酯樹脂、過氧化甲乙酮、環烷酸鈷、有機化銅粉、端羧基液體丁腈橡膠、鄰苯二甲酸二丁酯及玻璃纖維氈復合而成。
[0007]所述的不飽和聚酯樹脂為間苯型不飽和聚酯樹脂。
[0008]所述的改性石墨烯為三乙烯四胺改性石墨烯。
[0009]所述的玻璃纖維布為單重為200g/m2或400g/m2無堿玻纖布中的一種。
[0010]所述的有機化銅粉為硅烷偶聯劑改性銅粉，平均粒徑為5_25μπι;所述的硅烷偶聯劑為3-氨丙基三乙氧基硅烷偶聯劑。
[0011]所述的玻璃纖維氈為單重為300g/m2、600g/m2或900g/m2玻璃纖維氈中的一種。
一種高強度防靜電復合材料板材的制備方法，其制備過程為:
(I)稱取I重量份的石墨烯，加入到10-20重量份的二甲基甲酰胺中，超聲分散l_2h，然后加入0.2-0.4重量份的三乙烯四胺和0.1-0.5重量份的二環己基碳酰亞胺，再次超聲處理10-20min，在120_130 °C下反應40_50h后，加入3_5重量份的乙醇，靜置48_60h，過濾，將所得沉淀洗滌后，在55-65°C下真空干燥36-48h，得到改性石墨烯； (2)配制10-20%質量百分濃度的稀硫酸溶液，將銅粉全部浸沒在稀硫酸溶液中，確保稀硫酸液面超出銅粉10_20cm，超聲處理30-60min，然后靜置24-48h后，再次超聲處理30-60min，過濾除去硫酸液，然后用自來水沖洗銅粉至中性，烘干；
(3)分別稱取30-50重量份的乙醇和I重量份的硅烷偶聯劑，混勻后，稱取20-30重量份的干燥銅粉，超聲分散20-30min后，關閉超聲波發生器30min，然后打開超聲波發生器，再次超聲分散20-30min后，過濾，去除多余的溶劑，將處理后的銅粉干燥，篩分，得到有機化銅粉；
(4)按重量比100:0.6-1.2:0.6-0.8:0.1-0.3:60-80分別稱取不飽和聚酯樹脂、過氧化甲乙酮、環烷酸鈷、改性石墨烯及玻璃纖維布，并將不飽和聚酯樹脂、過氧化甲乙酮、環烷酸鈷及改性石墨烯充分混合均勻，得到樹脂膠料；
(5)在模壓模具型腔的底部，均勻涂刷三分之一重量份的上述樹脂膠料，然后在其上鋪放二分之一重量份的玻璃纖維布，再倒入三分之一重量份的樹脂膠料，接下來繼續鋪放二分之一重量份的玻璃纖維布，再將剩余的三分之一重量份的樹脂膠料均勻涂刷在玻璃纖維布上；
(6)按重量比100:0.8-1.2:0.6-1.0:10-20:0.3-0.5:1-3:50-70分別稱取不飽和聚酯樹脂、過氧化甲乙酮、環烷酸鈷、有機化銅粉、端羧基液體丁腈橡膠、鄰苯二甲酸二丁酯及玻璃纖維氈，并將不飽和聚酯樹脂、過氧化甲乙酮、環烷酸鈷、有機化銅粉、端羧基液體丁腈橡膠及鄰苯二甲酸二丁酯混合均勻，得到導電芯層膠；
(7)待步驟(5)中樹脂膠料達到凝膠狀態時，將三分之一重量份的上述導電芯層膠均勻涂覆在其表面，然后鋪放二分之一重量份的玻璃纖維氈，再涂覆三分之一重量份的導電芯層膠，最后再將剩余的三分之一重量份的導電芯層膠均勻涂覆在玻璃纖維氈的表面；
(8)重復步驟(4)，稱重取樣并配制樹脂膠料；
(9)待步驟(7)中導電芯層膠達到凝膠狀態時，在其表面均勻涂刷三分之一重量份步驟(8)配制的樹脂膠料，然后在其上鋪放二分之一重量份的玻璃纖維布，再倒入三分之一重量份的樹脂膠料，接下來繼續鋪放二分之一重量份的玻璃纖維布，最后將剩余三分之一重量份的樹脂膠料均勻涂刷在玻璃纖維布上；
(10)待步驟(9)中最上層的樹脂膠料達到凝膠狀態時，蓋上模壓模具的頂蓋，合模，并升高溫度至40-60°C，預熱3-5min，然后緩慢加壓至l-5MPa，并在此壓力下保持60-90min;
(11)關閉熱源，使模具自然冷卻至室溫，開模，制成一種高強度防靜電復合材料板材；
(12)—種高強度防靜電復合材料板材制作過程中，復合材料外結構層及導電芯層所用的各種原料總的重量比為4-6:1，上、下復合材料外結構層所用的各種原料總的重量比為1:1;上、下復合材料外結構層中使用的玻璃纖維布單重可以相同或不同，但在上復合材料外結構層內部及下復合材料外結構層內部所用的玻璃纖維布均為同一單重。
[0012]本發明一種高強度防靜電復合材料板材，生產制造方便，傳統的復合材料模壓生產工藝無需改進即可用于其生產及加工，生產過程中機械化程度較高，所需勞動力較少，生產成本低，具有良好的力學性能、導電性能和防靜電性能，高強度，可在較高溫度下長期使用，剛性大，抗蠕變，不變形，可設計性強。
【附圖說明】
[0013]以下將結合附圖對本發明作進一步說明。
[0014]圖1是一種高強度防靜電復合材料板材結構示意圖。
[0015]1-復合材料外結構層，2-導電芯層，3-不飽和聚酯樹脂，4-過氧化甲乙酮，5-環烷酸鈷，6-改性石墨烯，7-玻璃纖維布，8-有機化銅粉，9-端羧基液體丁腈橡膠，I O-鄰苯二甲酸二丁酯，11-玻璃纖維氈。
【具體實施方式】
[0016]參照附圖1，一種高強度防靜電復合材料板材由復合材料外結構層I及導電芯層2構成，導電芯層2位于上、下復合材料外結構層I之間。
[0017]復合材料外結構層I由不飽和聚酯樹脂3、過氧化甲乙酮4、環烷酸鈷5、改性石墨烯
6、玻璃纖維布7復合而成。
[0018]導電芯層2由不飽和聚酯樹脂3、過氧化甲乙酮4、環烷酸鈷5、有機化銅粉8、端羧基液體丁腈橡膠9、鄰苯二甲酸二丁酯10及玻璃纖維氈11復合而成。
[0019]所述的不飽和聚酯樹脂為間苯型不飽和聚酯樹脂。
[0020]所述的改性石墨烯為三乙烯四胺改性石墨烯。
[0021 ] 所述的玻璃纖維布為單重為200g/m2或400g/m2無堿玻纖布中的一種。
[0022]所述的有機化銅粉為硅烷偶聯劑改性銅粉，平均粒徑為5_25μπι;所述的硅烷偶聯劑為3-氨丙基三乙氧基硅烷偶聯劑。
[0023]所述的玻璃纖維氈為單重為300g/m2、600g/m2或900g/m2玻璃纖維氈中的一種。。
[0024]實施例1:一種高強度防靜電復合材料板材的制備方法，其制備過程為:
(1)稱取I重量份的石墨烯，加入到15重量份的二甲基甲酰胺中，超聲分散1.5h，然后加入0.3重量份的三乙烯四胺和0.3重量份的二環己基碳酰亞胺，再次超聲處理15min，在125 0C下反應45h后，加入4重量份的乙醇，靜置54h，過濾，將所得沉淀洗滌后，在60 °C下真空干燥42h，得到改性石墨烯；
(2)配制15%質量百分濃度的稀硫酸溶液，將銅粉全部浸沒在稀硫酸溶液中，確保稀硫酸液面超出銅粉15cm，超聲處理45min，然后靜置36h后，再次超聲處理45min，過濾除去硫酸液，然后用自來水沖洗銅粉至中性，烘干；
(3)分別稱取40重量份的乙醇和I重量份的硅烷偶聯劑，混勻后，稱取25重量份的干燥銅粉，超聲分散25min后，關閉超聲波發生器30min，然后打開超聲波發生器，再次超聲分散25min后，過濾，去除多余的溶劑，將處理后的銅粉干燥，篩分，得到有機化銅粉(平均粒徑為15μπι)；
(4)按重量比100:0.9:0.7:0.2:70分別稱取不飽和聚酯樹脂、過氧化甲乙酮、環烷酸鈷、改性石墨烯及玻璃纖維布(單重為200g/m2)，并將不飽和聚酯樹脂、過氧化甲乙酮、環烷酸鈷及改性石墨烯充分混合均勻，得到樹脂膠料；
(5)在模壓模具型腔的底部，均勻涂刷三分之一重量份的上述樹脂膠料，然后在其上鋪放二分之一重量份的玻璃纖維布，再倒入三分之一重量份的樹脂膠料，接下來繼續鋪放二分之一重量份的玻璃纖維布，再將剩余的三分之一重量份的樹脂膠料均勻涂刷在玻璃纖維布上；
(6)按重量比100:1:0.8:15:0.4:2:60分別稱取不飽和聚酯樹脂、過氧化甲乙酮、環烷酸鈷、有機化銅粉、端羧基液體丁腈橡膠、鄰苯二甲酸二丁酯及玻璃纖維氈(單重600g/m2)，并將不飽和聚酯樹脂、過氧化甲乙酮、環烷酸鈷、有機化銅粉、端羧基液體丁腈橡膠及鄰苯二甲酸二丁酯混合均勻，得到導電芯層膠；
(7)待步驟(5)中樹脂膠料達到凝膠狀態時，將三分之一重量份的上述導電芯層膠均勻涂覆在其表面，然后鋪放二分之一重量份的玻璃纖維氈，再涂覆三分之一重量份的導電芯層膠，最后再將剩余的三分之一重量份的導電芯層膠均勻涂覆在玻璃纖維氈的表面；
(8)重復步驟(4)，稱重取樣并配制樹脂膠料，玻璃纖維布單重為200g/m2;
(9)待步驟(7)中導電芯層膠達到凝膠狀態時，在其表面均勻涂刷三分之一重量份步驟
(8)配制的樹脂膠料，然后在其上鋪放二分之一重量份的玻璃纖維布，再倒入三分之一重量份的樹脂膠料，接下來繼續鋪放二分之一重量份的玻璃纖維布，最后將剩余三分之一重量份的樹脂膠料均勻涂刷在玻璃纖維布上；
(10)待步驟(9)中最上層的樹脂膠料達到凝膠狀態時，蓋上模壓模具的頂蓋，合模，并升高溫度至50 0C，預熱4min，然后緩慢加壓至3MPa，并在此壓力下保持75min ；
(11)關閉熱源，使模具自然冷卻至室溫，開模，制成一種高強度防靜電復合材料板材；
(12)—種高強度防靜電復合材料板材制作過程中，復合材料外結構層及導電芯層所用的各種原料總的重量比為5:1，上、下復合材料外結構層所用的各種原料總的重量比為I: I，上、下復合材料外結構層中使用的玻璃纖維布單重相同。
[0025]實施例2: —種高強度防靜電復合材料板材的制備方法，其制備過程為:
(1)稱取I重量份的石墨烯，加入到10重量份的二甲基甲酰胺中，超聲分散lh，然后加入0.2重量份的三乙烯四胺和0.1重量份的二環己基碳酰亞胺，再次超聲處理lOmin，在120°C下反應40h后，加入3重量份的乙醇，靜置48h，過濾，將所得沉淀洗滌后，在55 °C下真空干燥36h，得到改性石墨稀；
(2)配制10%質量百分濃度的稀硫酸溶液，將銅粉全部浸沒在稀硫酸溶液中，確保稀硫酸液面超出銅粉10cm，超聲處理30min，然后靜置24h后，再次超聲處理30min，過濾除去硫酸液，然后用自來水沖洗銅粉至中性，烘干；
(3)分別稱取30重量份的乙醇和I重量份的硅烷偶聯劑，混勻后，稱取20重量份的干燥銅粉，超聲分散20min后，關閉超聲波發生器30min，然后打開超聲波發生器，再次超聲分散20min后，過濾，去除多余的溶劑，將處理后的銅粉干燥，篩分，得到有機化銅粉(平均粒徑為5μηι)；
(4)按重量比100:0.6:0.6:0.1:60分別稱取不飽和聚酯樹脂、過氧化甲乙酮、環烷酸鈷、改性石墨烯及玻璃纖維布(單重為200g/m2)，并將不飽和聚酯樹脂、過氧化甲乙酮、環烷酸鈷及改性石墨烯充分混合均勻，得到樹脂膠料；
(5)在模壓模具型腔的底部，均勻涂刷三分之一重量份的上述樹脂膠料，然后在其上鋪放二分之一重量份的玻璃纖維布，再倒入三分之一重量份的樹脂膠料，接下來繼續鋪放二分之一重量份的玻璃纖維布，再將剩余的三分之一重量份的樹脂膠料均勻涂刷在玻璃纖維布上；
(6)按重量比100:0.8:0.6:10:0.3:1:50分別稱取不飽和聚酯樹脂、過氧化甲乙酮、環烷酸鈷、有機化銅粉、端羧基液體丁腈橡膠、鄰苯二甲酸二丁酯及玻璃纖維氈(單重300g/m2)，并將不飽和聚酯樹脂、過氧化甲乙酮、環烷酸鈷、有機化銅粉、端羧基液體丁腈橡膠及鄰苯二甲酸二丁酯混合均勻，得到導電芯層膠；
(7)待步驟(5)中樹脂膠料達到凝膠狀態時，將三分之一重量份的上述導電芯層膠均勻涂覆在其表面，然后鋪放二分之一重量份的玻璃纖維氈，再涂覆三分之一重量份的導電芯層膠，最后再將剩余的三分之一重量份的導電芯層膠均勻涂覆在玻璃纖維氈的表面；
(8)重復步驟(4)，稱重取樣并配制樹脂膠料，玻璃纖維布單重為200g/m2;
(9)待步驟(7)中導電芯層膠達到凝膠狀態時，在其表面均勻涂刷三分之一重量份步驟
(8)配制的樹脂膠料，然后在其上鋪放二分之一重量份的玻璃纖維布，再倒入三分之一重量份的樹脂膠料，接下來繼續鋪放二分之一重量份的玻璃纖維布，最后將剩余三分之一重量份的樹脂膠料均勻涂刷在玻璃纖維布上；
(10)待步驟(9)中最上層的樹脂膠料達到凝膠狀態時，蓋上模壓模具的頂蓋，合模，并升高溫度至40 0C，預熱3min，然后緩慢加壓至IMPa，并在此壓力下保持60min ；
(11)關閉熱源，使模具自然冷卻至室溫，開模，制成一種高強度防靜電復合材料板材；
(12)—種高強度防靜電復合材料板材制作過程中，復合材料外結構層及導電芯層所用的各種原料總的重量比為4:1，上、下復合材料外結構層所用的各種原料總的重量比為I: I，上、下復合材料外結構層中使用的玻璃纖維布單重相同。
[0026]實施例3: —種高強度防靜電復合材料板材的制備方法，其制備過程為:
(1)稱取I重量份的石墨烯，加入到20重量份的二甲基甲酰胺中，超聲分散2h，然后加入0.4重量份的三乙烯四胺和0.5重量份的二環己基碳酰亞胺，再次超聲處理20min，在130°C下反應50h后，加入5重量份的乙醇，靜置60h，過濾，將所得沉淀洗滌后，在65 °C下真空干燥48h，得到改性石墨稀；
(2)配制20%質量百分濃度的稀硫酸溶液，將銅粉全部浸沒在稀硫酸溶液中，確保稀硫酸液面超出銅粉20cm，超聲處理60min,然后靜置48h后，再次超聲處理60min，過濾除去硫酸液，然后用自來水沖洗銅粉至中性，烘干；
(3)分別稱取50重量份的乙醇和I重量份的硅烷偶聯劑，混勻后，稱取30重量份的干燥銅粉，超聲分散30min后，關閉超聲波發生器30min，然后打開超聲波發生器，再次超聲分散30min后，過濾，去除多余的溶劑，將處理后的銅粉干燥，篩分，得到有機化銅粉(平均粒徑為25μπι)；
(4)按重量比100:1.2:0.8:0.3:80分別稱取不飽和聚酯樹脂、過氧化甲乙酮、環烷酸鈷、改性石墨烯及玻璃纖維布(單重為400g/m2)，并將不飽和聚酯樹脂、過氧化甲乙酮、環烷酸鈷及改性石墨烯充分混合均勻，得到樹脂膠料；
(5)在模壓模具型腔的底部，均勻涂刷三分之一重量份的上述樹脂膠料，然后在其上鋪放二分之一重量份的玻璃纖維布，再倒入三分之一重量份的樹脂膠料，接下來繼續鋪放二分之一重量份的玻璃纖維布，再將剩余的三分之一重量份的樹脂膠料均勻涂刷在玻璃纖維布上；
(6)按重量比100:1.2:1.0:20:0.5:3:70分別稱取不飽和聚酯樹脂、過氧化甲乙酮、環烷酸鈷、有機化銅粉、端羧基液體丁腈橡膠、鄰苯二甲酸二丁酯及玻璃纖維氈(單重900g/m2)，并將不飽和聚酯樹脂、過氧化甲乙酮、環烷酸鈷、有機化銅粉、端羧基液體丁腈橡膠及鄰苯二甲酸二丁酯混合均勻，得到導電芯層膠；
(7)待步驟(5)中樹脂膠料達到凝膠狀態時，將三分之一重量份的上述導電芯層膠均勻涂覆在其表面，然后鋪放二分之一重量份的玻璃纖維氈，再涂覆三分之一重量份的導電芯層膠，最后再將剩余的三分之一重量份的導電芯層膠均勻涂覆在玻璃纖維氈的表面；
(8)重復步驟(4)，稱重取樣并配制樹脂膠料，玻璃纖維布單重為400g/m2;
(9)待步驟(7)中導電芯層膠達到凝膠狀態時，在其表面均勻涂刷三分之一重量份步驟
(8)配制的樹脂膠料，然后在其上鋪放二分之一重量份的玻璃纖維布，再倒入三分之一重量份的樹脂膠料，接下來繼續鋪放二分之一重量份的玻璃纖維布，最后將剩余三分之一重量份的樹脂膠料均勻涂刷在玻璃纖維布上；
(10)待步驟(9)中最上層的樹脂膠料達到凝膠狀態時，蓋上模壓模具的頂蓋，合模，并升高溫度至60 0C，預熱5min，然后緩慢加壓至5MPa，并在此壓力下保持90min ；
(11)關閉熱源，使模具自然冷卻至室溫，開模，制成一種高強度防靜電復合材料板材；
(12)—種高強度防靜電復合材料板材制作過程中，復合材料外結構層及導電芯層所用的各種原料總的重量比為6:1，上、下復合材料外結構層所用的各種原料總的重量比為I: I，上、下復合材料外結構層中使用的玻璃纖維布單重相同。
[0027]實施例4: 一種高強度防靜電復合材料板材的制備方法，其制備過程為:
(1)稱取I重量份的石墨烯，加入到10重量份的二甲基甲酰胺中，超聲分散1.5h，然后加入0.4重量份的三乙烯四胺和0.1重量份的二環己基碳酰亞胺，再次超聲處理15min，在130 0C下反應40h后，加入4重量份的乙醇，靜置60h，過濾，將所得沉淀洗滌后，在55 °C下真空干燥42h，得到改性石墨烯；
(2)配制20%質量百分濃度的稀硫酸溶液，將銅粉全部浸沒在稀硫酸溶液中，確保稀硫酸液面超出銅粉10cm，超聲處理45min，然后靜置48h后，再次超聲處理30min，過濾除去硫酸液，然后用自來水沖洗銅粉至中性，烘干；
(3)分別稱取40重量份的乙醇和I重量份的硅烷偶聯劑，混勻后，稱取30重量份的干燥銅粉，超聲分散20min后，關閉超聲波發生器30min，然后打開超聲波發生器，再次超聲分散25min后，過濾，去除多余的溶劑，將處理后的銅粉干燥，篩分，得到有機化銅粉(平均粒徑為25μπι)；
(4)按重量比100:0.6:0.7:0.3:60分別稱取不飽和聚酯樹脂、過氧化甲乙酮、環烷酸鈷、改性石墨烯及玻璃纖維布(單重為400g/m2)，并將不飽和聚酯樹脂、過氧化甲乙酮、環烷酸鈷及改性石墨烯充分混合均勻，得到樹脂膠料；
(5)在模壓模具型腔的底部，均勻涂刷三分之一重量份的上述樹脂膠料，然后在其上鋪放二分之一重量份的玻璃纖維布，再倒入三分之一重量份的樹脂膠料，接下來繼續鋪放二分之一重量份的玻璃纖維布，再將剩余的三分之一重量份的樹脂膠料均勻涂刷在玻璃纖維布上；
(6 )按重量比100:1.2:0.6:15:0.5:1:60分別稱取不飽和聚酯樹脂、過氧化甲乙酮、環烷酸鈷、有機化銅粉、端羧基液體丁腈橡膠、鄰苯二甲酸二丁酯及玻璃纖維氈(單重900g/m2)，并將不飽和聚酯樹脂、過氧化甲乙酮、環烷酸鈷、有機化銅粉、端羧基液體丁腈橡膠及鄰苯二甲酸二丁酯混合均勻，得到導電芯層膠；
(7)待步驟(5)中樹脂膠料達到凝膠狀態時，將三分之一重量份的上述導電芯層膠均勻涂覆在其表面，然后鋪放二分之一重量份的玻璃纖維氈，再涂覆三分之一重量份的導電芯層膠，最后再將剩余的三分之一重量份的導電芯層膠均勻涂覆在玻璃纖維氈的表面； (8)重復步驟(4)，稱重取樣并配制樹脂膠料，玻璃纖維布單重為200g/m2;
(9)待步驟(7)中導電芯層膠達到凝膠狀態時，在其表面均勻涂刷三分之一重量份步驟
(8)配制的樹脂膠料，然后在其上鋪放二分之一重量份的玻璃纖維布，再倒入三分之一重量份的樹脂膠料，接下來繼續鋪放二分之一重量份的玻璃纖維布，最后將剩余三分之一重量份的樹脂膠料均勻涂刷在玻璃纖維布上；
(10)待步驟(9)中最上層的樹脂膠料達到凝膠狀態時，蓋上模壓模具的頂蓋，合模，并升高溫度至50 0C，預熱5min，然后緩慢加壓至IMPa，并在此壓力下保持75min;
(11)關閉熱源，使模具自然冷卻至室溫，開模，制成一種高強度防靜電復合材料板材；
(12)—種高強度防靜電復合材料板材制作過程中，復合材料外結構層及導電芯層所用的各種原料總的重量比為6:1，上、下復合材料外結構層所用的各種原料總的重量比為I: I，上、下復合材料外結構層中使用的玻璃纖維布單重不同，但在上復合材料外結構層內部及下復合材料外結構層內部所用的玻璃纖維布為同一單重。
[0028]實施例5: —種高強度防靜電復合材料板材的制備方法，其制備過程為:
(1)稱取I重量份的石墨烯，加入到15重量份的二甲基甲酰胺中，超聲分散2h，然后加入0.2重量份的三乙烯四胺和0.3重量份的二環己基碳酰亞胺，再次超聲處理20min，在120°C下反應45h后，加入5重量份的乙醇，靜置48h，過濾，將所得沉淀洗滌后，在60 °C下真空干燥48h，得到改性石墨稀；
(2)配制10%質量百分濃度的稀硫酸溶液，將銅粉全部浸沒在稀硫酸溶液中，確保稀硫酸液面超出銅粉15cm，超聲處理60min，然后靜置24h后，再次超聲處理45min，過濾除去硫酸液，然后用自來水沖洗銅粉至中性，烘干；
(3)分別稱取50重量份的乙醇和I重量份的硅烷偶聯劑，混勻后，稱取20重量份的干燥銅粉，超聲分散25min后，關閉超聲波發生器30min，然后打開超聲波發生器，再次超聲分散30min后，過濾，去除多余的溶劑，將處理后的銅粉干燥，篩分，得到有機化銅粉(平均粒徑為5μηι)；
(4)按重量比100:0.9:0.8:0.1:70分別稱取不飽和聚酯樹脂、過氧化甲乙酮、環烷酸鈷、改性石墨烯及玻璃纖維布(單重為400g/m2)，并將不飽和聚酯樹脂、過氧化甲乙酮、環烷酸鈷及改性石墨烯充分混合均勻，得到樹脂膠料；
(5)在模壓模具型腔的底部，均勻涂刷三分之一重量份的上述樹脂膠料，然后在其上鋪放二分之一重量份的玻璃纖維布，再倒入三分之一重量份的樹脂膠料，接下來繼續鋪放二分之一重量份的玻璃纖維布，再將剩余的三分之一重量份的樹脂膠料均勻涂刷在玻璃纖維布上；
(6)按重量比100:0.8:0.8:20:0.3:2:60分別稱取不飽和聚酯樹脂、過氧化甲乙酮、環烷酸鈷、有機化銅粉、端羧基液體丁腈橡膠、鄰苯二甲酸二丁酯及玻璃纖維氈(單重300g/m2)，并將不飽和聚酯樹脂、過氧化甲乙酮、環烷酸鈷、有機化銅粉、端羧基液體丁腈橡膠及鄰苯二甲酸二丁酯混合均勻，得到導電芯層膠；
(7)待步驟(5)中樹脂膠料達到凝膠狀態時，將三分之一重量份的上述導電芯層膠均勻涂覆在其表面，然后鋪放二分之一重量份的玻璃纖維氈，再涂覆三分之一重量份的導電芯層膠，最后再將剩余的三分之一重量份的導電芯層膠均勻涂覆在玻璃纖維氈的表面；
(8)重復步驟(4)，稱重取樣并配制樹脂膠料，玻璃纖維布單重為200g/m2; (9)待步驟(7)中導電芯層膠達到凝膠狀態時，在其表面均勻涂刷三分之一重量份步驟
(8)配制的樹脂膠料，然后在其上鋪放二分之一重量份的玻璃纖維布，再倒入三分之一重量份的樹脂膠料，接下來繼續鋪放二分之一重量份的玻璃纖維布，最后將剩余三分之一重量份的樹脂膠料均勻涂刷在玻璃纖維布上；
(10)待步驟(9)中最上層的樹脂膠料達到凝膠狀態時，蓋上模壓模具的頂蓋，合模，并升高溫度至60 0C，預熱3min，然后緩慢加壓至3MPa，并在此壓力下保持90min ；
(11)關閉熱源，使模具自然冷卻至室溫，開模，制成一種高強度防靜電復合材料板材；
(12)—種高強度防靜電復合材料板材制作過程中，復合材料外結構層及導電芯層所用的各種原料總的重量比為4:1，上、下復合材料外結構層所用的各種原料總的重量比為I: I，上、下復合材料外結構層中使用的玻璃纖維布單重不同，但在上復合材料外結構層內部及下復合材料外結構層內部所用的玻璃纖維布為同一單重。
[0029]實施例6: 一種高強度防靜電復合材料板材的制備方法，其制備過程為:
(1)稱取I重量份的石墨烯，加入到20重量份的二甲基甲酰胺中，超聲分散lh，然后加入0.3重量份的三乙烯四胺和0.5重量份的二環己基碳酰亞胺，再次超聲處理lOmin，在125°C下反應50h后，加入3重量份的乙醇，靜置54h，過濾，將所得沉淀洗滌后，在65 °C下真空干燥36h，得到改性石墨稀；
(2)配制15%質量百分濃度的稀硫酸溶液，將銅粉全部浸沒在稀硫酸溶液中，確保稀硫酸液面超出銅粉20cm，超聲處理30min，然后靜置36h后，再次超聲處理60min，過濾除去硫酸液，然后用自來水沖洗銅粉至中性，烘干；
(3)分別稱取30重量份的乙醇和I重量份的硅烷偶聯劑，混勻后，稱取25重量份的干燥銅粉，超聲分散30min后，關閉超聲波發生器30min，然后打開超聲波發生器，再次超聲分散20min后，過濾，去除多余的溶劑，將處理后的銅粉干燥，篩分，得到有機化銅粉(平均粒徑為15μπι)；
(4)按重量比100:1.2:0.6:0.2:80分別稱取不飽和聚酯樹脂、過氧化甲乙酮、環烷酸鈷、改性石墨烯及玻璃纖維布(單重為200g/m2)，并將不飽和聚酯樹脂、過氧化甲乙酮、環烷酸鈷及改性石墨烯充分混合均勻，得到樹脂膠料；
(5)在模壓模具型腔的底部，均勻涂刷三分之一重量份的上述樹脂膠料，然后在其上鋪放二分之一重量份的玻璃纖維布，再倒入三分之一重量份的樹脂膠料，接下來繼續鋪放二分之一重量份的玻璃纖維布，再將剩余的三分之一重量份的樹脂膠料均勻涂刷在玻璃纖維布上；
(6)按重量比100:1.0:1.0:10:0.4:3:50分別稱取不飽和聚酯樹脂、過氧化甲乙酮、環烷酸鈷、有機化銅粉、端羧基液體丁腈橡膠、鄰苯二甲酸二丁酯及玻璃纖維氈(單重600g/m2)，并將不飽和聚酯樹脂、過氧化甲乙酮、環烷酸鈷、有機化銅粉、端羧基液體丁腈橡膠及鄰苯二甲酸二丁酯混合均勻，得到導電芯層膠；
(7)待步驟(5)中樹脂膠料達到凝膠狀態時，將三分之一重量份的上述導電芯層膠均勻涂覆在其表面，然后鋪放二分之一重量份的玻璃纖維氈，再涂覆三分之一重量份的導電芯層膠，最后再將剩余的三分之一重量份的導電芯層膠均勻涂覆在玻璃纖維氈的表面；
(8)重復步驟(4)，稱重取樣并配制樹脂膠料，玻璃纖維布單重為400g/m2;
(9)待步驟(7)中導電芯層膠達到凝膠狀態時，在其表面均勻涂刷三分之一重量份步驟(8)配制的樹脂膠料，然后在其上鋪放二分之一重量份的玻璃纖維布，再倒入三分之一重量份的樹脂膠料，接下來繼續鋪放二分之一重量份的玻璃纖維布，最后將剩余三分之一重量份的樹脂膠料均勻涂刷在玻璃纖維布上；
(10)待步驟(9)中最上層的樹脂膠料達到凝膠狀態時，蓋上模壓模具的頂蓋，合模，并升高溫度至40 0C，預熱4min，然后緩慢加壓至5MPa，并在此壓力下保持60min ；
(11)關閉熱源，使模具自然冷卻至室溫，開模，制成一種高強度防靜電復合材料板材；
(12)—種高強度防靜電復合材料板材制作過程中，復合材料外結構層及導電芯層所用的各種原料總的重量比為5:1，上、下復合材料外結構層所用的各種原料總的重量比為I: I，上、下復合材料外結構層中使用的玻璃纖維布單重不同，但在上復合材料外結構層內部及下復合材料外結構層內部所用的玻璃纖維布為同一單重。
[0030]實施例7: 一種高強度防靜電復合材料板材的制備方法，其制備過程為:
(1)稱取I重量份的石墨烯，加入到13重量份的二甲基甲酰胺中，超聲分散1.2h，然后加入0.25重量份的三乙烯四胺和0.4重量份的二環己基碳酰亞胺，再次超聲處理18min，在128 0C下反應46h后，加入3.5重量份的乙醇，靜置50h，過濾，將所得沉淀洗滌后，在58 °C下真空干燥40h，得到改性石墨稀；
(2)配制16%質量百分濃度的稀硫酸溶液，將銅粉全部浸沒在稀硫酸溶液中，確保稀硫酸液面超出銅粉12cm，超聲處理50min，然后靜置28h后，再次超聲處理50min，過濾除去硫酸液，然后用自來水沖洗銅粉至中性，烘干；
(3)分別稱取35重量份的乙醇和I重量份的硅烷偶聯劑，混勻后，稱取23重量份的干燥銅粉，超聲分散23min后，關閉超聲波發生器30min，然后打開超聲波發生器，再次超聲分散28min后，過濾，去除多余的溶劑，將處理后的銅粉干燥，篩分，得到有機化銅粉(平均粒徑為20μηι)；
(4)按重量比100:0.7:0.7:0.13:75分別稱取不飽和聚酯樹脂、過氧化甲乙酮、環烷酸鈷、改性石墨烯及玻璃纖維布(單重為200g/m2)，并將不飽和聚酯樹脂、過氧化甲乙酮、環烷酸鈷及改性石墨烯充分混合均勻，得到樹脂膠料；
(5)在模壓模具型腔的底部，均勻涂刷三分之一重量份的上述樹脂膠料，然后在其上鋪放二分之一重量份的玻璃纖維布，再倒入三分之一重量份的樹脂膠料，接下來繼續鋪放二分之一重量份的玻璃纖維布，再將剩余的三分之一重量份的樹脂膠料均勻涂刷在玻璃纖維布上；
(6)按重量比100:0.9:0.9:13:0.35:1.3:57分別稱取不飽和聚酯樹脂、過氧化甲乙酮、環烷酸鈷、有機化銅粉、端羧基液體丁腈橡膠、鄰苯二甲酸二丁酯及玻璃纖維氈(單重600g/m2)，并將不飽和聚酯樹脂、過氧化甲乙酮、環烷酸鈷、有機化銅粉、端羧基液體丁腈橡膠及鄰苯二甲酸二丁酯混合均勻，得到導電芯層膠；
(7)待步驟(5)中樹脂膠料達到凝膠狀態時，將三分之一重量份的上述導電芯層膠均勻涂覆在其表面，然后鋪放二分之一重量份的玻璃纖維氈，再涂覆三分之一重量份的導電芯層膠，最后再將剩余的三分之一重量份的導電芯層膠均勻涂覆在玻璃纖維氈的表面；
(8)重復步驟(4)，稱重取樣并配制樹脂膠料，玻璃纖維布單重為200g/m2;
(9)待步驟(7)中導電芯層膠達到凝膠狀態時，在其表面均勻涂刷三分之一重量份步驟
(8)配制的樹脂膠料，然后在其上鋪放二分之一重量份的玻璃纖維布，再倒入三分之一重量份的樹脂膠料，接下來繼續鋪放二分之一重量份的玻璃纖維布，最后將剩余三分之一重量份的樹脂膠料均勻涂刷在玻璃纖維布上；
(10)待步驟(9)中最上層的樹脂膠料達到凝膠狀態時，蓋上模壓模具的頂蓋，合模，并升高溫度至48 0C，預熱3.5min，然后緩慢加壓至4MPa，并在此壓力下保持80min ；
(11)關閉熱源，使模具自然冷卻至室溫，開模，制成一種高強度防靜電復合材料板材；
(12)—種高強度防靜電復合材料板材制作過程中，復合材料外結構層及導電芯層所用的各種原料總的重量比為4.6:1，上、下復合材料外結構層所用的各種原料總的重量比為1:1，上、下復合材料外結構層中使用的玻璃纖維布單重相同。
[0031]以下通過檢測證明本發明實施例1的效果，其檢測結果如下:
拉伸強度:53.2 IMPa，拉伸模量:2.35GPa ；彎曲強度:85.16MPa，彎曲模量:2.76GPa，巴氏硬度:46巴柯爾，電導率:8.68 X 10—4S/m。
[0032]上述測試結果表明，本發明的一種高強度防靜電復合材料板材綜合力學性能好，抗靜電性能佳。
【主權項】
1.一種高強度防靜電復合材料板材，其特征在于由復合材料外結構層及導電芯層構成，導電芯層位于上下復合材料外結構層之間；復合材料外結構層由不飽和聚酯樹脂、過氧化甲乙酮、環烷酸鈷、改性石墨烯、玻璃纖維布復合而成;導電芯層由不飽和聚酯樹脂、過氧化甲乙酮、環烷酸鈷、有機化銅粉、端羧基液體丁腈橡膠、鄰苯二甲酸二丁酯及玻璃纖維氈復合而成。2.根據權利要求1所述的一種高強度防靜電復合材料板材，其特征在于所述的不飽和聚酯樹脂為間苯型不飽和聚酯樹脂。3.根據權利要求1所述的一種高強度防靜電復合材料板材，其特征在于所述的改性石墨稀為三乙稀四胺改性石墨稀。4.根據權利要求1所述的一種高強度防靜電復合材料板材，其特征在于所述的玻璃纖維布為單重為200g/m2或400g/m2無堿玻纖布中的一種。5.根據權利要求1所述的一種高強度防靜電復合材料板材，其特征在于所述的有機化銅粉為硅烷偶聯劑改性銅粉，平均粒徑為5_25μπι;所述的硅烷偶聯劑為3-氨丙基三乙氧基娃燒偶聯劑。6.根據權利要求1所述的一種高強度防靜電復合材料板材，其特征在于所述的玻璃纖維氈為單重為300g/m2、600g/m2或900g/m2玻璃纖維氈中的一種。7.根據權利要求1所述的一種高強度防靜電復合材料板材，其特征在于其制備過程為: (I)稱取I重量份的石墨烯，加入到10-20重量份的二甲基甲酰胺中，超聲分散l-2h，然后加入0.2-0.4重量份的三乙烯四胺和0.1-0.5重量份的二環己基碳酰亞胺，再次超聲處理10-20min，在120-130 °C下反應40_50h后，加入3_5重量份的乙醇，靜置48_60h，過濾，將所得沉淀洗滌后，在55-65°C下真空干燥36-48h，得到改性石墨烯； (2)配制10-20%質量百分濃度的稀硫酸溶液，將銅粉全部浸沒在稀硫酸溶液中，確保稀硫酸液面超出銅粉10_20cm，超聲處理30-60min，然后靜置24-48h后，再次超聲處理30-60min，過濾除去硫酸液，然后用自來水沖洗銅粉至中性，烘干； (3)分別稱取30-50重量份的乙醇和I重量份的硅烷偶聯劑，混勻后，稱取20-30重量份的干燥銅粉，超聲分散20-30min后，關閉超聲波發生器30min，然后打開超聲波發生器，再次超聲分散20-30min后，過濾，去除多余的溶劑，將處理后的銅粉干燥，篩分，得到有機化銅粉； (4)按重量比100:0.6-1.2:0.6-0.8:0.1-0.3:60-80分別稱取不飽和聚酯樹脂、過氧化甲乙酮、環烷酸鈷、改性石墨烯及玻璃纖維布，并將不飽和聚酯樹脂、過氧化甲乙酮、環烷酸鈷及改性石墨烯充分混合均勻，得到樹脂膠料； (5)在模壓模具型腔的底部，均勻涂刷三分之一重量份的上述樹脂膠料，然后在其上鋪放二分之一重量份的玻璃纖維布，再倒入三分之一重量份的樹脂膠料，接下來繼續鋪放二分之一重量份的玻璃纖維布，再將剩余的三分之一重量份的樹脂膠料均勻涂刷在玻璃纖維布上； (6)按重量比100:0.8-1.2:0.6-1.0:10-20:0.3-0.5:1-3:50-70分別稱取不飽和聚酯樹脂、過氧化甲乙酮、環烷酸鈷、有機化銅粉、端羧基液體丁腈橡膠、鄰苯二甲酸二丁酯及玻璃纖維氈，并將不飽和聚酯樹脂、過氧化甲乙酮、環烷酸鈷、有機化銅粉、端羧基液體丁腈橡膠及鄰苯二甲酸二丁酯混合均勻，得到導電芯層膠； (7)待步驟(5)中樹脂膠料達到凝膠狀態時，將三分之一重量份的上述導電芯層膠均勻涂覆在其表面，然后鋪放二分之一重量份的玻璃纖維氈，再涂覆三分之一重量份的導電芯層膠，最后再將剩余的三分之一重量份的導電芯層膠均勻涂覆在玻璃纖維氈的表面； (8)重復步驟(4)，稱重取樣并配制樹脂膠料； (9)待步驟(7)中導電芯層膠達到凝膠狀態時，在其表面均勻涂刷三分之一重量份步驟(8)配制的樹脂膠料，然后在其上鋪放二分之一重量份的玻璃纖維布，再倒入三分之一重量份的樹脂膠料，接下來繼續鋪放二分之一重量份的玻璃纖維布，最后將剩余三分之一重量份的樹脂膠料均勻涂刷在玻璃纖維布上； (10)待步驟(9)中最上層的樹脂膠料達到凝膠狀態時，蓋上模壓模具的頂蓋，合模，并升高溫度至40-60°C，預熱3-5min，然后緩慢加壓至l-5MPa，并在此壓力下保持60-90min; (11)關閉熱源，使模具自然冷卻至室溫，開模，制成一種高強度防靜電復合材料板材； (12)—種高強度防靜電復合材料板材制作過程中，復合材料外結構層及導電芯層所用的各種原料總的重量比為4-6:1，上、下復合材料外結構層所用的各種原料總的重量比為1:1;上、下復合材料外結構層中使用的玻璃纖維布單重可以相同或不同，但在上復合材料外結構層內部及下復合材料外結構層內部所用的玻璃纖維布均為同一單重。
【文檔編號】C08K7/14GK106084705SQ201610401903
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月9日
【發明人】徐致偉, 宋小雨, 王靜
【申請人】揚州潤友復合材料有限公司