【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于复合材料领域，更具体地，涉及一种由玄武岩纤维毡和聚苯硫醚复合的轻质板材及其制备方法。
技术介绍
1、传统的复合板材通常是通过树脂熔融来填充板材内部的空隙，从而确保层与层之间良好的结合。然而，由于这种制造方法导致复合板材的重量较大，限制了复合板材在多层堆叠时的应用，尤其在航空航天等需要重量轻、但又需保证优异性能的领域中显得尤为突出。
2、为了克服这一限制，近年来研究者们已经开始探索更轻、更强的复合材料，以期在不牺牲结构强度的前提下降低整体重量，从而扩展复合板材的应用领域。
技术实现思路
1、针对现有技术的缺陷和改进需求，本专利技术提供了一种由玄武岩纤维毡和聚苯硫醚复合的轻质板材及其制备方法，旨在解决传统的复合板材重量较大导致应用领域受限的技术问题。
2、为实现上述目的，第一方面，本专利技术提供了一种由玄武岩纤维毡和聚苯硫醚复合的轻质板材的制备方法，所述方法包括如下步骤：
3、对玄武岩短切纤维进行改性处理后与聚苯硫醚超细超短纤维混合；
4、将混合纤维进行解离后倒入分散剂中搅拌均匀，再通过湿法抄造和烧结处理制成玄武岩纤维毡；
5、将玄武岩纤维毡与聚苯硫醚无纺布交替铺放后，在聚苯硫醚熔点以下进行热压处理，冷却后得到由玄武岩纤维毡和聚苯硫醚复合的轻质板材；其中，所述轻质板材最上层与最下层均为聚苯硫醚无纺布。
6、进一步地，所述热压处理过程中，热压温度为150-250℃，热压压力15-25mpa，热压次数1-
7、进一步地，所述玄武岩短切纤维的长度为40-70mm；所述聚苯硫醚超细超短纤维的纤度为0.1-0.5dext，长度为1-3mm。
8、进一步地，所述改性处理条件为：盐酸浓度为2.1mol/l，改性时间为14h，改性温度为54.3℃。
9、进一步地，所述解离过程为：将混合纤维分2-4次倒入纤维解离器中进行纤维解离，所述纤维解离器的转速为4000-5040r/min，解离时间为20-40min。
10、进一步地，所述分散剂为聚氧化乙烯和阴离子型聚丙烯酰胺以质量比为2:1-6:1混合后，在磁力搅拌器中以400-600rpm搅拌4-6小时制得。
11、进一步地，所述通过湿法抄造和烧结处理制成玄武岩纤维毡，包括：
12、将搅拌均匀后的纤维倒入纸页成型器上抄造成形，脱水后得到湿的玄武岩/聚苯硫醚复合纸原纸，再将所述湿的玄武岩/聚苯硫醚复合纸原纸进行烧结处理，制成玄武岩纤维毡；
13、其中，烧结处理温度为330-350℃，烧结处理时间为2-5min。
14、进一步地，所述玄武岩纤维毡的克重为30-80g/m2，聚苯硫醚无纺布的克重为20-110g/m2。。
15、进一步地，所述轻质板材的厚度为1-10mm。
16、第二方面，本专利技术提供了一种由玄武岩纤维毡和聚苯硫醚复合的轻质板材，所述轻质板材采用根据第一方面所述的一种由玄武岩纤维毡和聚苯硫醚复合的轻质板材的制备方法制备得到。
17、总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案，能够取得以下有益效果：
18、1、本专利技术考虑到玄武岩纤维有出色的耐高温和耐低温能力、优异的电绝缘性能以及良好的力学性能和化学稳定性，且价格低廉，同时聚苯硫醚具有优异的耐高温性能，为热塑性树脂，在高温下熔融后形成粘结点，能很好的将玄武岩纤维连接在一起，因此采用玄武岩短切纤维和聚苯硫醚超细超短纤维制成玄武岩纤维毡。
19、2、本专利技术将玄武岩纤维毡与聚苯硫醚无纺布交替铺放后，是在聚苯硫醚熔点以下进行热压加工的，通过控制温度、压力和时间，使二者结合在一起的同时尽可能地保持玄武岩纤维毡本身存在的大量微小的空隙结构，从而实现较轻的整体重量。尽管轻盈，该复合板材仍然展现出卓越的力学性能，包括优异的刚度和强度，这使得它在各种工程应用中都能够胜任。此外，该材料具备出色的隔热性能和阻燃特性，能有效防止火灾蔓延，提升建筑物的安全性。环保方面，它不含有害物质，符合现代社会对可持续发展的要求，因此在建筑、航空航天和其他高端领域的选用越来越受到青睐。
20、3、本专利技术在玄武岩纤维毡与聚苯硫醚无纺布交替铺放的过程中，选择聚苯硫醚无纺布作为复合板材的最外层，从而可以防止在热压过程中板材最外层与热压的铁板之间胶粘在一起，难以分离。
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1.一种由玄武岩纤维毡和聚苯硫醚复合的轻质板材的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种由玄武岩纤维毡和聚苯硫醚复合的轻质板材的制备方法，其特征在于，所述热压处理过程中，热压温度为150-250℃，热压压力15-25MPa，热压次数1-2次，热压时间为20-30min。
3.根据权利要求1所述的一种由玄武岩纤维毡和聚苯硫醚复合的轻质板材的制备方法，其特征在于，所述玄武岩短切纤维的长度为40-70mm；所述聚苯硫醚超细超短纤维的纤度为0.1-0.5dext，长度为1-3mm。
4.根据权利要求1所述的一种由玄武岩纤维毡和聚苯硫醚复合的轻质板材的制备方法，其特征在于，所述改性处理条件为：盐酸浓度为2.1mol/L，改性时间为14h，改性温度为54.3℃。
5.根据权利要求1所述的一种由玄武岩纤维毡和聚苯硫醚复合的轻质板材的制备方法，其特征在于，所述解离过程为：将混合纤维分2-4次倒入纤维解离器中进行纤维解离，所述纤维解离器的转速为4000-5040r/min，解离时间为20-40min。
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7.根据权利要求1所述的一种由玄武岩纤维毡和聚苯硫醚复合的轻质板材的制备方法，其特征在于，所述通过湿法抄造和烧结处理制成玄武岩纤维毡，包括：
8.根据权利要求1所述的一种由玄武岩纤维毡和聚苯硫醚复合的轻质板材的制备方法，其特征在于，所述玄武岩纤维毡的克重为30-80g/m2，聚苯硫醚无纺布的克重为20-110g/m2。
9.根据权利要求1所述的一种由玄武岩纤维毡和聚苯硫醚复合的轻质板材的制备方法，其特征在于，所述轻质板材的厚度为1-10mm。
10.一种由玄武岩纤维毡和聚苯硫醚复合的轻质板材，其特征在于，所述轻质板材采用根据权利要求1至9任一项所述的一种由玄武岩纤维毡和聚苯硫醚复合的轻质板材的制备方法制备得到。
...【技术特征摘要】
1.一种由玄武岩纤维毡和聚苯硫醚复合的轻质板材的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种由玄武岩纤维毡和聚苯硫醚复合的轻质板材的制备方法，其特征在于，所述热压处理过程中，热压温度为150-250℃，热压压力15-25mpa，热压次数1-2次，热压时间为20-30min。
3.根据权利要求1所述的一种由玄武岩纤维毡和聚苯硫醚复合的轻质板材的制备方法，其特征在于，所述玄武岩短切纤维的长度为40-70mm；所述聚苯硫醚超细超短纤维的纤度为0.1-0.5dext，长度为1-3mm。
4.根据权利要求1所述的一种由玄武岩纤维毡和聚苯硫醚复合的轻质板材的制备方法，其特征在于，所述改性处理条件为：盐酸浓度为2.1mol/l，改性时间为14h，改性温度为54.3℃。
5.根据权利要求1所述的一种由玄武岩纤维毡和聚苯硫醚复合的轻质板材的制备方法，其特征在于，所述解离过程为：将混合纤维分2-4次倒入纤维解离器中进行纤维解离，所述纤维解离器的转速为4000-5040r...
【专利技术属性】
技术研发人员：王罗新，吴文卓，郑文琦，王思腾，熊思维，王桦，
申请(专利权)人：武汉纺织大学，
类型：发明
国别省市：
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