一种复合材料及其制备方法和应用技术

本申请公开一种复合材料，该复合材料包括如下质量百分比的组分：40

【技术实现步骤摘要】
一种复合材料及其制备方法和应用


[0001]本申请属于复合材料
，具体涉及一种复合材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]塑胶是常用的工程材料，它具有比重轻、易加工、制造成本低的特点，但其表面硬度低、易划伤、耐溶剂、耐紫外光老化性能差；而陶瓷具有高硬度、高耐磨性、高熔点、耐氧化等特点。陶瓷
‑
塑胶复合材料能够有望兼顾陶瓷与塑胶的优点，具有广阔的应用前景。但陶瓷和塑料难以密切结合，普通陶瓷的烧结至少需要1200℃以上的高温，这是一般塑料所无法承受的，且陶瓷和塑料的线性热膨胀系数相差比较大，当陶瓷
‑
塑胶复合材料在遭遇外界温度的急剧变化时容易发生两相的分离，难以满足市场需求。

技术实现思路

[0003]针对现有上述现有技术的不足，本申请提供了一种复合材料及其制备方法和应用，该复合材料的硬度高，强度高且抗冲击性能好。
[0004]第一方面，本申请提供了一种复合材料，该复合材料包括如下质量百分比的组分：40
‑
90%的莫来石、10
‑
30%的塑胶、0
‑
15%的氧化铝和0
‑
15%氧化硅。
[0005]第二方面，本申请提供了如上所述的复合材料的制备方法，包括：将氧化铝和氧化硅进行混合，得到粉体材料；将所述粉体材料与塑胶进行第一混合，得到第一混合物；向第一混合物中加入莫来石进行第二混合，得到复合材料。
[0006]第三方面，本申请提供了如上所述的复合材料在电子产品上的应用。
[0007]本申请的专利技术人通过大量实验研究发现，40
‑
90%的莫来石、10
‑
30%的塑胶、0
‑
15%的氧化铝和0
‑
15%氧化硅共同形成的复合材料，具有硬度高，强度高，抗冲击性能等优点。
具体实施方式
[0008]为了使本申请所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0009]本申请提供一种复合材料，该复合材料包括如下质量百分比的组分：40
‑
90%的莫来石、10
‑
30%的塑胶、0
‑
15%的氧化铝和0
‑
15%氧化硅。
[0010]本申请所述复合材料组分中含有40
‑
90%的莫来石，能够有效提升复合材料强度，使得复合材料具有较高的硬度。
[0011]本申请所述复合材料组分中含有10
‑
30%塑胶，能够为复合材料的成型性提供良好基础，使得复合材料易于加工，具有良好的加工成型性；且上述含量的塑胶能够有效提升复合材料的韧性，使得复合材料具有良好的抗冲击性能。
[0012]氧化铝为本申请复合材料的可选组分，含有上述含量的氧化铝，能够增加复合材
料的流动性，使得复合材料便于注塑成型。
[0013]氧化硅为本申请复合材料的可选组分，含有上述含量的氧化硅，氧化硅的加入可提高复合材料的弯曲强度。
[0014]根据本申请的实施方式，所述复合材料中的莫来石为Al2O3‑
SiO2元系中常压下稳定的二元固溶体，通过在复合材料中加入与莫来石基体性质相近的氧化铝和/或氧化硅，能够提高复合材料各组分的相容性，且有助于提升复合材料的流动性和/或弯曲强度。
[0015]专利技术人通过大量实验研究发现，40
‑
90%的莫来石、10
‑
30%的塑胶、0
‑
15%的氧化铝和0
‑
15%氧化硅共同形成的复合材料，具有硬度高，强度高，抗冲击性能好等优点。
[0016]根据本申请的实施方式，所述莫来石的含量可以为40%、45%、55%、60%、65%、70%、75%、80%或90%，所述塑胶的含量可以为10%、15%、20%、25%或30%，所述氧化铝的含量为1%、3%、5%、7%、9%、11%、13%或15%，所述氧化硅的含量为1%、3%、5%、7%、9%、11%、13%或15%。
[0017]根据本申请的实施方式，所述复合材料包括如下质量百分比的组分：50
‑
90%的莫来石、10
‑
30%的塑胶、0
‑
15%的氧化铝和0
‑
15%氧化硅。由此，所述复合材料的综合性能能够得到进一步提升。
[0018]根据本申请的实施方式，所述莫来石的长径比为5
‑
50。由此，可进一步保证所述复合材料的强度。优选地，所述莫来石的长径比为20
‑
40。需要说明的是，本申请所述长径比的测试方法为：在所述复合材料的SEM图片中选择面积5*5μm2区域，测量该区域内晶须（即莫来石）直径与厚度的比值，取平均值。
[0019]根据本申请的实施方式，所述塑胶为具有一定刚性，且高温下流动性好的塑胶。优选地，所述塑胶的四点弯曲强度在60
‑
80MPa范围内。采用具有一定刚性，且高温流动性号的塑胶，可以进一步保证所述复合材料强度和加工成型性。
[0020]根据本申请的实施方式，所述塑胶包括PPS、PBT、PC、PA、PEEK、PU、环氧树脂、硅树脂和丙烯酸树脂中的至少一种。
[0021]根据本申请的实施方式，所述氧化铝为经过改性处理的氧化铝，所述改性处理可以为偶联剂改性处理。可选地，所述偶联剂为钛酸酯、硬脂酸、硅烷偶联剂、锆酸酯、铝酸酯中的一种或几种。优选地，偶联剂改性处理氧化铝中，偶联剂的质量占氧化铝总量的0.5
‑
1.5%。所述复合材料含有经过偶联剂改性处理的氧化铝，能够有效改善复合材料的流动性，提高莫来石与塑胶的结合力。
[0022]根据本申请的实施方式，所述复合材料的四点弯曲为180
‑
280MPa。
[0023]根据本申请的实施方式，厚度为0.8mm的复合材料，32g钢球跌落高度大于等于10 cm。
[0024]本申请提供了如上所述的复合材料的制备方法，包括：将氧化铝和氧化硅进行混合，得到粉体材料；将所述粉体材料与塑胶进行第一混合，得到第一混合物；向第一混合物中加入莫来石进行第二混合，得到复合材料。
[0025]需要说明的是：当氧化铝的含量为0%，氧化硅的含量不为0%时，粉体材料为氧化硅，可以将直接将氧化硅与塑胶进行第一混合；当氧化铝的含量不为0%，氧化硅的含量为0%时，粉体材料为氧化铝，可以将直接将氧化铝与塑胶进行第一混合；
当氧化铝、氧化铝的含量均为0%时，可以省去第一混合步骤，将塑胶与莫来石进行第二混合，或者，第一混合也可以是塑胶自身的混合，第一混合物即为塑胶，然后再将塑胶与莫来石进行第二混合。
[0026]本申请中所述第一混合与所述第二混合可以在高速混合机、挤出机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合材料，其特征在于，所述复合材料包括如下质量百分比的组分：40
‑
90%的莫来石、10
‑
30%的塑胶、0
‑
15%的氧化铝和0
‑
15%氧化硅。2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述复合材料包括如下质量百分比的组分：50
‑
90%的莫来石、10
‑
30%的塑胶、0
‑
15%的氧化铝和0
‑
15%氧化硅。3.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述莫来石的长径比为5
‑
50。4.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述塑胶包括PPS、PBT、PC、PA、PEEK、PU、环氧树脂、硅树脂和丙烯酸树脂中的至少一种。5.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玲玲，刘双任，胡锐，刘前林，林信平，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：