本發(fā)明涉及聚合物基復(fù)合材料制備領(lǐng)域，具體而言，涉及一種復(fù)合材料及其應(yīng)用和保溫墻連接件。

背景技術(shù)：

隨著建筑市場的不斷革新與發(fā)展，新型建筑節(jié)能墻材成為了國家主要發(fā)展推廣使用的墻體材料。將隔熱保溫材料設(shè)置在墻體中空部位，在空中放入各種絕熱材料，則為隔熱材料夾芯保溫體系。與單一材料外墻相比，該墻體構(gòu)造組合合理，有較高的熱絕緣系數(shù)，能較好地發(fā)揮保溫材料的作用。同時(shí)，在滿足承重要求的前提下，磚墻可適當(dāng)減薄。由于復(fù)合墻體在建筑節(jié)能方面的突出優(yōu)勢，其在我國建筑行業(yè)中的應(yīng)用也越來越廣泛。

夾芯式墻體一般都需要利用固定連接件將內(nèi)、外墻體和中間保溫層有效的連接和固定起來，傳統(tǒng)的連接件材料一般是用鋼筋(鋼筋網(wǎng))。但是鋼筋的導(dǎo)熱系數(shù)很大，貫穿性的鋼筋相當(dāng)于在復(fù)合墻體中架設(shè)的一根根熱橋，極大的降低了保溫層的保溫效果。因此通過一定的成型工藝制備以連續(xù)性的增強(qiáng)材料/熱固性樹脂為構(gòu)架的復(fù)合材料作為保溫連接件棒芯就成為比較理想的選擇。此類復(fù)合材料一般為聚合物樹脂與導(dǎo)熱系數(shù)很小的纖維復(fù)合而成，在保證其具有與鋼筋類似的高強(qiáng)度和模量基礎(chǔ)上，又使得此類材料的熱阻值比較大。

需要指出的是，由于復(fù)合墻體的夾芯式結(jié)構(gòu)，其中的保溫連接件往往需要承受較大的剪切力，那么其棒芯的抗剪切性能要求必須優(yōu)異，因?yàn)檫B接件抗剪切性能越優(yōu)異，墻體的安全系數(shù)相應(yīng)的也會(huì)越高。因此對(duì)于復(fù)合材料基保溫連接件的總體要求就是高強(qiáng)度、抗剪切，力學(xué)性能要好。

現(xiàn)有技術(shù)中，國內(nèi)外專利都主要集中在保溫連接件的外形結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和具體的使用方法上，比如CN202248370U、CN204983189U、CN204715667U、CN203924408U、CN202359664U、CN201924463U、CN202644775U、CN202831363U、CN203878809U、US4829733、US5519973、US5671574、US6116836、US7266931專利中，然而對(duì)于關(guān)鍵的連接件棒芯的性能優(yōu)化卻少有涉及，尤其是力學(xué)性能的優(yōu)化更少有涉及。另外，還有一些專利開發(fā)了以熱塑性樹脂為基體樹脂的連接件(US5673525，US5987834，US6263638)，但是基于熱塑性樹脂本身性能的劣勢，所制備得到的連接件很難達(dá)到與鋼筋接近的物理性能。

有鑒于此，特提出本發(fā)明。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于提供一種復(fù)合材料，具有優(yōu)良的耐腐蝕性，特別是耐堿性。

本發(fā)明涉及一種復(fù)合材料，包括樹脂固化物和增強(qiáng)纖維材料，其特征在于，所述復(fù)合材料滿足以下力學(xué)性能(i)、(ii)、(iii)、(iv)、以及(v)中至少一項(xiàng)：

(i)縱向拉伸強(qiáng)度≥740MPa，

(ii)縱向拉伸模量≥40GPa，

(iii)縱向彎曲強(qiáng)度≥900MPa，

(iv)縱向彎曲模量≥39GPa，以及

(v)短梁剪切強(qiáng)度≥57MPa；

所述復(fù)合材料在23±2℃下，pH值為12的NaOH水溶液中浸泡3000h后，所述力學(xué)性能(i)、(ii)、(iii)、(iv)、以及(v)中的至少一項(xiàng)保有率≥80％。

本發(fā)明另一方面涉及復(fù)合材料在保溫墻連接件上、建筑材料以及油井開采設(shè)備上的應(yīng)用。

本發(fā)明另一方面涉及一種保溫墻連接件，例如保溫墻連接件棒材，由本發(fā)明的復(fù)合材料制成。

本發(fā)明的復(fù)合材料具有優(yōu)良的耐腐蝕性，特別是耐堿性。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)有技術(shù)中，在建筑行業(yè)中保溫墻的連接件一般還是采用鋼筋材質(zhì)的比較多，但是鋼筋本身會(huì)在復(fù)合墻體中形成一根根熱橋，會(huì)極大的降低保溫效果，因此本領(lǐng)域技術(shù)人員將具體研究著眼于采用何種復(fù)合材料代替鋼筋來作為連接件的材料，以解決保溫的問題。熱固性樹脂基復(fù)合材料雖然保溫性能優(yōu)良，但是本身的強(qiáng)度等各物理性能還是無法與鋼筋的性能媲美，并不能真正滿足實(shí)際應(yīng)用的要求，這一缺陷限制了該復(fù)合材料的進(jìn)一步應(yīng)用。

本發(fā)明的第一目的在于提供一種復(fù)合材料，通過將熱固性樹脂、脫模劑、其他助劑、增強(qiáng)材料在一定的適宜用量配比下進(jìn)行復(fù)合，制備出的復(fù)合材料性能更加穩(wěn)定，充分兼顧了高強(qiáng)度、抗剪切等力學(xué)性能的要求，大大延長了復(fù)合材料本身的使用壽命，在彌補(bǔ)了鋼筋本身隔熱保溫性能差的缺陷，大大提升了保溫性能的同時(shí)，其物理性能也完全可以與鋼筋的物理性能媲美，帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

本發(fā)明的第二目的在于提供上述復(fù)合材料的制備方法，上述制備方法均屬于比較優(yōu)選的制備方法，方法本身具有能完整保留原料的有效成份的優(yōu)點(diǎn)，且前后步驟銜接緊密，方法簡單易于操作，操作條件溫和。

本發(fā)明的第三目的在于提供上述復(fù)合材料在建筑材料以及有井開采設(shè)備上的應(yīng)用，并提供了上述復(fù)合材料作為一種保溫墻連接件棒材的應(yīng)用。

本發(fā)明的第四目的在于提供復(fù)合材料作為上述保溫墻連接件棒材的保溫墻連接件。該復(fù)合材料的保溫連接件具有與鋼筋類似的高強(qiáng)度和模量，各方面物理性能優(yōu)異，完全滿足實(shí)際使用狀況，可見本發(fā)明的復(fù)合材料應(yīng)用非常廣泛。

I.復(fù)合材料

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中上述存在的技術(shù)問題，提供了一種熱固性樹脂基復(fù)合材料，這種復(fù)合材料既保證了保溫性能而且在物理性能上也得到了保證，可以與鋼筋的物理性能相媲美。

本發(fā)明一方面涉及一種復(fù)合材料，包括樹脂固化物和增強(qiáng)纖維材料，該復(fù)合材料滿足以下力學(xué)性能(i)、(ii)、(iii)、(iv)、以及(v)中至少一項(xiàng)，優(yōu)選至少兩項(xiàng)，更優(yōu)選至少三項(xiàng)，進(jìn)一步優(yōu)選至少四項(xiàng)，最優(yōu)選全部五項(xiàng)：

(i)縱向拉伸強(qiáng)度≥740MPa，優(yōu)選≥750MPa，更優(yōu)選≥760MPa，進(jìn)一步優(yōu)選≥770MPa，最優(yōu)選≥780MPa，

(ii)縱向拉伸模量≥40GPa，優(yōu)選≥41GPa，更優(yōu)選≥42GPa，進(jìn)一步優(yōu)選≥43GPa，最優(yōu)選≥44GPa，

(iii)縱向彎曲強(qiáng)度≥900MPa，優(yōu)選≥910MPa，更優(yōu)選≥920MPa，進(jìn)一步優(yōu)選≥930MPa，最優(yōu)選≥940MPa，

(iv)縱向彎曲模量≥39GPa，優(yōu)選≥39.5GPa，更優(yōu)選≥40GPa，進(jìn)一步優(yōu)選≥41GPa，最優(yōu)選≥42GPa，以及

(v)短梁剪切強(qiáng)度≥57MPa，優(yōu)選≥57.5MPa，更優(yōu)選≥58MPa，進(jìn)一步優(yōu)選≥58.5MPa，最優(yōu)選≥59MPa；

其中，所述復(fù)合材料在23±2℃下，pH值為12的NaOH水溶液中浸泡1000h后，所述力學(xué)性能(i)、(ii)、(iii)、(iv)、以及(v)中的至少一項(xiàng)，優(yōu)選至少兩項(xiàng)，更優(yōu)選至少三項(xiàng)，進(jìn)一步優(yōu)選至少四項(xiàng)，最優(yōu)選全部五項(xiàng)保有率≥85％，或≥87％，或≥90％，或≥91％，或≥92％，或≥93％；

或者/和

所述復(fù)合材料在23±2℃下，pH值為12的NaOH水溶液中浸泡3000h后，所述力學(xué)性能(i)、(ii)、(iii)、(iv)、以及(v)中的至少一項(xiàng)，優(yōu)選至少兩項(xiàng)，更優(yōu)選至少三項(xiàng)，進(jìn)一步優(yōu)選至少四項(xiàng)，最優(yōu)選全部五項(xiàng)保有率≥80％，或≥82％，或≥85％，或≥87％，或≥90％，或≥91％，或≥92％，或≥93％。

在一種實(shí)施方式中，本發(fā)明提供一種纖維增強(qiáng)聚合物基復(fù)合材料，其拉伸強(qiáng)度≥750MPa，拉伸模量≥40GPa，彎曲強(qiáng)度≥900，彎曲模量≥39GPa，層間剪切強(qiáng)度≥57MPa；且23±2℃下，pH值為12的NaOH水溶液中浸泡3000h后，上述性能保有率均≥93％。

在一種實(shí)施方式中，復(fù)合材料的(i)縱向拉伸強(qiáng)度≥740MPa，優(yōu)選≥750MPa，更優(yōu)選≥760MPa，進(jìn)一步優(yōu)選≥770MPa，最優(yōu)選≥780MPa。

在一種實(shí)施方式中，復(fù)合材料的(ii)縱向拉伸模量≥40GPa，優(yōu)選≥41GPa，更優(yōu)選≥42GPa，進(jìn)一步優(yōu)選≥43GPa，最優(yōu)選≥44GPa。

在一種實(shí)施方式中，復(fù)合材料的(iii)縱向彎曲強(qiáng)度≥900MPa，優(yōu)選≥910MPa，更優(yōu)選≥920MPa，進(jìn)一步優(yōu)選≥930MPa，最優(yōu)選≥940MPa。

在一種實(shí)施方式中，復(fù)合材料的(iv)縱向彎曲模量≥39GPa，優(yōu)選≥39.5GPa，更優(yōu)選≥40GPa，進(jìn)一步優(yōu)選≥41GPa，最優(yōu)選≥42GPa。

在一種實(shí)施方式中，復(fù)合材料的短梁剪切強(qiáng)度≥57MPa，優(yōu)選≥57.5MPa，更優(yōu)選≥58MPa，進(jìn)一步優(yōu)選≥58.5MPa，最優(yōu)選≥59MPa。

縱向拉伸強(qiáng)度和模量按照GB/T 1447-2005中規(guī)定的方法進(jìn)行測定，縱向彎曲強(qiáng)度和模量按照GB/T 1449-2005中規(guī)定的方法進(jìn)行測定，短梁剪切強(qiáng)度按照ASTM D2344/D2344M-13中規(guī)定的方法進(jìn)行測試。

在一種實(shí)施方式中，復(fù)合材料在23±2℃下，pH值為12的NaOH水溶液中浸泡1000h后，力學(xué)性能(i)、(ii)、(iii)、以及(iv)中的至少一項(xiàng)，優(yōu)選至少兩項(xiàng)，更優(yōu)選至少三項(xiàng)，進(jìn)一步優(yōu)選四項(xiàng)保有率≥80％，或≥82％，或≥85％，或≥87％，或≥90％，或≥91％，或≥92％，或≥93％。

在一種實(shí)施方式中，復(fù)合材料在23±2℃下，pH值為12的NaOH水溶液中浸泡1000h后，至少力學(xué)性能(i)保有率≥80％，或≥82％，或≥85％，或≥87％，或≥90％，或≥91％，或≥92％，或≥93％。

在一種實(shí)施方式中，復(fù)合材料在23±2℃下，pH值為12的NaOH水溶液中浸泡1000h后，至少力學(xué)性能(ii)保有率≥80％，或≥82％，或≥85％，或≥87％，或≥90％，或≥91％，或≥92％，或≥93％。

在一種實(shí)施方式中，復(fù)合材料在23±2℃下，pH值為12的NaOH水溶液中浸泡1000h后，至少力學(xué)性能(iii)保有率≥80％，或≥82％，或≥85％，或≥87％，或≥90％，或≥91％，或≥92％，或≥93％。

在一種實(shí)施方式中，復(fù)合材料在23±2℃下，pH值為12的NaOH水溶液中浸泡1000h后，至少力學(xué)性能(iv)保有率≥80％，或≥82％，或≥85％，或≥87％，或≥90％，或≥91％，或≥92％，或≥93％。

在一種實(shí)施方式中，復(fù)合材料在23±2℃下，pH值為12的NaOH水溶液中浸泡3000h后，至少力學(xué)性能(i)、(ii)、(iii)、以及(iv)中的至少一項(xiàng)，優(yōu)選至少兩項(xiàng)，更優(yōu)選至少三項(xiàng)，進(jìn)一步優(yōu)選全部四項(xiàng)保有率≥80％，或≥82％，或≥85％，或≥87％，或≥90％，或≥91％，或≥92％，或≥93％。

在一種實(shí)施方式中，復(fù)合材料在23±2℃下，pH值為12的NaOH水溶液中浸泡3000h后，至少力學(xué)性能(i)保有率≥80％，或≥82％，或≥85％，或≥87％，或≥90％，或≥91％，或≥92％，或≥93％。

在一種實(shí)施方式中，復(fù)合材料在23±2℃下，pH值為12的NaOH水溶液中浸泡3000h后，至少力學(xué)性能(ii)保有率≥80％，或≥82％，或≥85％，或≥87％，或≥90％，或≥91％，或≥92％，或≥93％。

在一種實(shí)施方式中，復(fù)合材料在23±2℃下，pH值為12的NaOH水溶液中浸泡3000h后，至少力學(xué)性能(iii)保有率≥80％，或≥82％，或≥85％，或≥87％，或≥90％，或≥91％，或≥92％，或≥93％。

在一種實(shí)施方式中，復(fù)合材料在23±2℃下，pH值為12的NaOH水溶液中浸泡3000h后，至少力學(xué)性能(iv)保有率≥80％，或≥82％，或≥85％，或≥87％，或≥90％，或≥91％，或≥92％，或≥93％。

根據(jù)一種實(shí)施方式，樹脂固化物為熱固性樹脂固化物。根據(jù)一種實(shí)施方式，樹脂固化物為包括以下組分的樹脂組合物的固化物：熱固性樹脂基體、pH值為6.0-7.0的脫模劑。

根據(jù)一種實(shí)施方式，本發(fā)明復(fù)合材料主要由增強(qiáng)纖維材料以及樹脂組合物制成。樹脂組合物包括熱固性樹脂基體、特定pH值的脫模劑、可選的其他助劑。根據(jù)一種實(shí)施方式，本發(fā)明涉及一種復(fù)合材料，包括樹脂組合物的固化物和增強(qiáng)纖維材料。增強(qiáng)纖維材料在樹脂組合物的固化物中。

原料用量也可以按照本發(fā)明的方案進(jìn)行控制。為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)各組分之間的合理互配使得復(fù)合材料的性能更優(yōu)，用量更優(yōu)為：以重量計(jì)，最終制品中增強(qiáng)纖維材料為70-80％和樹脂組合物為20-30％。例如增強(qiáng)纖維材料還可以選擇71％、72％、73％、74％、75％、78％、80％等。樹脂組合物的用量還可以選擇21％、22％、24％、26％、28％、30％等。

值得注意的在于，本發(fā)明方案的一個(gè)重點(diǎn)在于采用特定的熱固性樹脂基體種類與特定pH的復(fù)合脫模劑進(jìn)行互配。這些特定的熱固性樹脂基體包括環(huán)氧丙烯酸樹脂、聚氨酯、不飽和聚酯樹脂以及雙馬來酰亞胺樹脂中的一種或幾種。所制備的復(fù)合材料不僅具有優(yōu)異的力學(xué)性能，同時(shí)還具有非常優(yōu)異的耐腐蝕性。當(dāng)熱固性樹脂基體的種類選擇為環(huán)氧丙烯酸樹脂時(shí)，其與復(fù)合脫模劑通過協(xié)同作用能顯著增強(qiáng)保溫材料本身的耐腐蝕性能。尤其是作為墻體材料的混凝土一般呈堿性，因此對(duì)保溫墻連接件的耐腐蝕性能也提出了一定的要求。本發(fā)明通過大量實(shí)踐發(fā)現(xiàn)采用環(huán)氧丙烯酸樹脂這種熱固性樹脂基體，與pH在6.0-7.0之間的脫模劑特別是復(fù)合脫模劑進(jìn)行復(fù)配后，耐腐蝕性能大幅度提高，即使受到強(qiáng)堿液的侵蝕，也依舊能保證優(yōu)良的力學(xué)性能?？梢姳景l(fā)明的這種復(fù)合材料通過逐步優(yōu)化，最終綜合性能能夠達(dá)到最優(yōu)，當(dāng)然這與發(fā)明人大量的創(chuàng)造性勞動(dòng)是分不開的。

(1)樹脂組合物

樹脂組合物包括：熱固性樹脂基體、pH值為6.0-7.0的脫模劑和任選的其他助劑。優(yōu)選的，樹脂組合物包括熱固性樹脂基體100重量份，脫模劑0.5-5重量份，其他助劑1-20重量份。樹脂組合物的原料用量更優(yōu)為，樹脂組合物包括熱固性樹脂基體100重量份，脫模劑1-3重量份，任選的其他助劑1-20重量份。

熱固性樹脂基體(或熱固性樹脂)可以是自由基可固化的熱固性樹脂或自由基聚合型熱固性樹脂。另外，熱固性樹脂基體(或熱固性樹脂)可包括環(huán)氧丙烯酸樹脂、聚氨酯、不飽和聚酯樹脂以及雙馬來酰亞胺樹脂中的一種或幾種。只要是增強(qiáng)材料與上述熱固性樹脂基體均在本發(fā)明要保護(hù)的范圍內(nèi)。本發(fā)明主要的重點(diǎn)之一在于采用特定的脫模劑與增強(qiáng)纖維材料、熱固性樹脂基體進(jìn)行互配增效后，以達(dá)到高性能耐腐蝕的目的。不飽和聚酯樹脂可以是間苯型不飽和聚酯樹脂和鄰苯型不飽和聚酯樹脂。

脫模劑pH值在6.0-7.0之間，例如pH值還可以為6.0、6.1、6.2、6.3、6.4、6.5、6.6、6.7、6.8、6.9、7.0等。選用上述pH值的脫模劑制備得到的復(fù)合材料，能夠在保證符合材料成型的優(yōu)良工藝性的同時(shí)制備出具有優(yōu)異的高強(qiáng)度抗剪切性能的復(fù)合材料。現(xiàn)有技術(shù)中的脫模劑一般為各類有機(jī)酸或有機(jī)酯的組合，所以pH值都會(huì)維持在4.0左右，甚至更低，這樣對(duì)于熱固性樹脂基體的固化和制品的最終性能是十分不利的。因?yàn)楸緦＠岬降臒峁绦詷渲w除聚氨酯外，其固化機(jī)理均為自由基聚合，酸性物質(zhì)對(duì)于自由基是具有強(qiáng)烈的捕獲能力，從而阻礙樹脂基體的固化，進(jìn)而影響最終產(chǎn)品的性能。而對(duì)于聚氨酯來說常用的胺類固化催化劑也是堿性化合物而能夠和酸性物質(zhì)發(fā)生中和反應(yīng)。因此本發(fā)明的發(fā)明人通過大量實(shí)踐發(fā)現(xiàn)采用pH控制在6.0-7.0之間的脫模劑與其他原料互配，有效地緩解了脫模劑的酸性對(duì)于樹脂固化和制品性能的不利影響，極大的提高了制品本身的各方面的綜合性能，如力學(xué)性能和耐腐蝕性。進(jìn)一步的，本發(fā)明對(duì)復(fù)合材料的原料配方、以及脫模劑的配方也進(jìn)行了進(jìn)一步的優(yōu)化，以進(jìn)一步提高制品的綜合性能。

相對(duì)于100重量份的熱固性樹脂基體，脫模劑的用量通常在0.5-5重量份之間，例如0.5-4重量份，或1-3重量份。相對(duì)于100重量份的熱固性樹脂基體，脫模劑的用量還可以選擇為1重量份、1.5重量份、2.3重量份、4.1重量份、4.5重量份、5重量份等。加量太多或者太少可能會(huì)有不利影響。加入太少起不到脫模效果從而影響材料成型的工藝性，而加入量太多則使得在最終制品中殘留過多脫模劑組分對(duì)材料表現(xiàn)出顯著的塑化作用，導(dǎo)致材料力學(xué)性能的大幅降低。

其他助劑可以包括引發(fā)劑、填料、抗收縮劑中的一種或多種。在一種實(shí)施方式中，其他助劑可以包括填料。其他助劑可以包括引發(fā)劑和填料。引發(fā)劑包括自由基引發(fā)劑。

(2)增強(qiáng)纖維材料

增強(qiáng)纖維材料可以是現(xiàn)有技術(shù)中的那些。增強(qiáng)纖維材料可包括連續(xù)纖維、纖維織物中的一種或兩種。連續(xù)纖維可包括玻璃纖維、玄武巖纖維、芳綸纖維、芳砜綸纖維、碳纖維、超高分子量聚乙烯纖維中的一種或幾種，更優(yōu)選為玻璃纖維與玄武巖纖維的混合物。纖維織物可包括連續(xù)氈、表面氈、縫邊氈中的一種或幾種。只要是常用的增強(qiáng)纖維材料種類均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。

II.脫模劑

脫模劑為pH值為6.0-7.0的脫模劑。

脫模劑在25℃下的粘度可以為350-700cps，例如400-600cps，或500-600cps。

脫模劑可以是復(fù)合脫模劑。復(fù)合脫模劑包含以下組分：(a)長鏈脂肪醇和/或長鏈脂肪醚，(b)丙烯酸酯類聚合物，和任選的(c)酸化長鏈脂肪醇。在一種實(shí)施方式中，復(fù)合脫模劑包括以下組分：(a)長鏈脂肪醇，(b)丙烯酸酯類聚合物，和任選的(c)酸化長鏈脂肪醇。

在一種實(shí)施方式中，復(fù)合脫模劑包括：(a)長鏈脂肪醇和/或長鏈脂肪醚60-90重量份，(b)丙烯酸酯類聚合物12-30重量份，(c)酸化長鏈脂肪醇0-10重量份。在一種實(shí)施方式中，復(fù)合脫模劑包括：長鏈脂肪醇和/或長鏈脂肪醚65-80重量份、丙烯酸酯類聚合物15-30重量份和任選的酸化長鏈脂肪醇1-8重量份。在一種實(shí)施方式中，復(fù)合脫模劑包括：(a)長鏈脂肪醇和/或長鏈脂肪醚72-78重量份，(b)丙烯酸酯類聚合物15-25重量份，以及任選的(c)酸化長鏈脂肪醇2-7重量份。

在一種實(shí)施方式中，復(fù)合脫模劑包括：(a)長鏈脂肪醇60-90重量份，(b)丙烯酸酯類聚合物12-30重量份，(c)酸化長鏈脂肪醇0-10重量份。在一種實(shí)施方式中，復(fù)合脫模劑包括：(a)長鏈脂肪醇65-80重量份、(b)丙烯酸酯類聚合物15-30重量份和(c)任選的酸化長鏈脂肪醇1-8重量份。在一種實(shí)施方式中，復(fù)合脫模劑包括：(a)長鏈脂肪醇72-78重量份，(b)丙烯酸酯類聚合物15-25重量份，以及任選的(c)酸化長鏈脂肪醇2-7重量份。

必須包括的組分為(a)長鏈脂肪醇或長鏈脂肪醚與(b)丙烯酸酯類聚合物。經(jīng)過(a)長鏈脂肪醇或長鏈脂肪醚與(b)丙烯酸酯類聚合物兩種原料互配制備出的復(fù)合脫模劑可以使pH值控制在6.0-7.0之間。

(a)長鏈脂肪醇/長鏈脂肪醚

組分(a)為長鏈脂肪醇和/或長鏈脂肪醚，即(a1)長鏈脂肪醇或(a2)長鏈脂肪醚或(a3)長鏈脂肪醇與長鏈脂肪醚的組合。

長鏈脂肪醇包括碳原子數(shù)為6-20的脂肪醇中的一種或幾種。長鏈脂肪醇可以是C_6-20長鏈脂肪醇、C_8-18長鏈脂肪醇、或C_10-15長鏈脂肪醇。在一種實(shí)施方式中，長鏈脂肪醇為長直鏈脂肪醇。長鏈脂肪醇包括正庚醇、正辛醇、正壬醇、正癸醇、正十一醇、月桂醇、正十三醇、以及正十四醇中的一種或幾種。長鏈脂肪醇可以為正癸醇、正辛醇、月桂醇的一種或幾種。長鏈脂肪醇也可以是具有烷基支鏈或烷基取代基的長鏈脂肪醇。如果長鏈脂肪醇具有烷基支鏈或烷基取代基，優(yōu)選主鏈碳原子數(shù)大于或等于6，優(yōu)選大于或等于8，更優(yōu)選大于或等于10，例如C_6-20長鏈、C_8-18長鏈、或C_10-15長鏈；支鏈碳原子數(shù)優(yōu)選小于或等于4，更優(yōu)選小于或等于3，進(jìn)一步優(yōu)選小于后等于2，最優(yōu)選等于1。

長鏈脂肪醇在25℃下的粘度可以在350-700cps，優(yōu)選400-600cps，最優(yōu)選500-600cps。

長鏈脂肪醚可以是具有C_6-20長鏈脂肪烴基、C_8-18長鏈脂肪烴基、或C_10-15長鏈脂肪烴基的醚。根據(jù)一種實(shí)施方式，長鏈脂肪醚具有至少一個(gè)C_6-20長鏈烷基，或至少一個(gè)C_8-18長鏈烷基、或至少一個(gè)C_10-15長鏈烷基。

長鏈脂肪醚在25℃下的粘度可以在350-700cps，優(yōu)選400-600cps，最優(yōu)選500-600cps。

長鏈脂肪醇和/或長鏈脂肪醚的量可以為60-90重量份，例如65-85重量份，70-80重量份，或72-78重量份，如67重量份、70重量份、71重量份、73重量份、74重量份、75重量份、76重量份、77重量份、78重量份、80重量份、87重量份。

(b)丙烯酸酯類聚合物

另外，(b)丙烯酸酯類聚合物的配合使用也是本發(fā)明的一個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)。一方面該組分能夠有效的起到脫模劑的作用且其酸性不強(qiáng)，同時(shí)，作為兩親性高分子，其還可以有效的提高和保證各種填料在樹脂組合物中的分散均勻程度，從而在一定程度也對(duì)最終制品的力學(xué)性能產(chǎn)生積極的影響?？傊?，丙烯酸酯類聚合物是代替普通脫模劑中有機(jī)酸的優(yōu)良選擇。

(b)丙烯酸酯類聚合物可以是丙烯酸酯類均聚物或丙烯酸酯類共聚物，優(yōu)選丙烯酸酯類嵌段共聚物。(b)丙烯酸酯類共聚物可以是以下一種或多種：無規(guī)共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物、或交替共聚物，優(yōu)選嵌段共聚物。(b)丙烯酸酯類聚合物包括至少一種(甲基)丙烯酸酯單體單元。(b)丙烯酸酯類聚合物(例如丙烯酸酯類嵌段共聚物)可以包括以下一種或多種單體單元，例如至少兩種單體單元：(i)丙烯酸；(ii)甲基丙烯酸；(iii)丙烯酸烷基酯，如丙烯酸C₁-C₁₅烷基酯、丙烯酸C₁-C₁₀烷基酯、丙烯酸C₁-C₆烷基酯或丙烯酸C₁-C₄烷基酯；(iv)甲基丙烯酸烷基酯，如甲基丙烯酸C₁-C₁₅烷基酯、甲基丙烯酸C₁-C₁₀烷基酯、甲基丙烯酸C₁-C₆烷基酯或甲基丙烯酸C₁-C₄烷基酯；(v)丙烯酸芳基酯，如丙烯酸C₆-C₂₀芳基酯、丙烯酸C₆-C₁₅芳基酯、丙烯酸C₆-C₁₀芳基酯、或丙烯酸C₆-C₈芳基酯；(vi)甲基丙烯酸芳基酯，如甲基丙烯酸C₆-C₂₀芳基酯、甲基丙烯酸C₆-C₁₅芳基酯、甲基丙烯酸C₆-C₁₀芳基酯、或甲基丙烯酸C₆-C₈芳基酯；(vii)丙烯酸雜芳基酯，如丙烯酸C₃-C₂₀雜芳基酯、丙烯酸C₄-C₁₅雜芳基酯、丙烯酸C₅-C₁₀雜芳基酯、或丙烯酸C₆-C₈雜芳基酯；以及(viii)甲基丙烯酸雜芳基酯，如甲基丙烯酸C₃-C₂₀雜芳基酯、甲基丙烯酸C₄-C₁₅雜芳基酯、甲基丙烯酸C₅-C₁₀雜芳基酯、或甲基丙烯酸C₆-C₈雜芳基酯。丙烯酸酯類嵌段共聚物可以包括丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯、以及丙烯酸己酯的嵌段共聚物中的一種或幾種。丙烯酸酯類嵌段共聚物可以為甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯的嵌段共聚物中的一種或幾種。

丙烯酸酯類聚合物數(shù)均分子量可以控制在5000-50000之間，如6000-40000之間，8000-30000之間，10000-20000之間。

丙烯酸酯類聚合物的量可以為12-30重量份，例如15-28重量份，15-25重量份，或20-25重量份，如13重量份16重量份、17重量份、18重量份、19重量份、21重量份、22重量份、23重量份、或24重量份。

(c)酸化長鏈脂肪醇

酸化長鏈脂肪醇是可選的組分。如果原料中還包含酸化長鏈脂肪醇，那么(c)酸化長鏈脂肪醇可以包括無機(jī)酸化長鏈脂肪醇或有機(jī)酸化長鏈脂肪醇，例如含氧無機(jī)酸化長鏈脂肪醇。例如，(c)酸化長鏈脂肪醇可以為硝酸化長鏈脂肪醇、磷酸化長鏈脂肪醇、硫酸化長鏈脂肪醇中的一種或幾種的混合。硝酸化長鏈脂肪醇可以是硝酸化試劑與長鏈脂肪醇按一定摩爾比例反應(yīng)所得到的產(chǎn)物。磷酸化長鏈脂肪醇可以是磷酸化試劑(例如五氧化二磷、氧氯化磷)與長鏈脂肪醇按一定摩爾比例反應(yīng)所得到的產(chǎn)物。硫酸化長鏈脂肪醇可以是磺酸化試劑與長鏈脂肪醇按一定摩爾比例反應(yīng)所得到的產(chǎn)物。在本發(fā)明中，酸化長鏈脂肪醇也可以稱為長鏈脂肪醇酯。例如，磷酸化長鏈脂肪醇也可以稱為磷酸長鏈脂肪醇酯。當(dāng)采用多元酸酸化時(shí)，酸化長鏈脂肪醇可以是單酯、多元酯以及它們的混合物。例如，磷酸化長鏈脂肪醇可以是單酯、二酯、三酯或它們的混合物。

酸化長鏈脂肪醇可以是酸化C_6-20長鏈脂肪醇、酸化C_8-18長鏈脂肪醇、或酸化C_10-15長鏈脂肪醇。在一種實(shí)施方式中，酸化長鏈脂肪醇為酸化長直鏈脂肪醇。酸化長鏈脂肪醇中的長鏈脂肪醇部分可以是上述長鏈脂肪醇中的哪些。例如，酸化長鏈脂肪醇包括酸化C_6-20長鏈脂肪醇，例如酸化C_6-20長直鏈脂肪醇。

酸化長鏈脂肪醇的量可以為0-10重量份，例如，0-8重量份，或0.5-9重量份，或1-8重量份，或2-7重量份，如1重量份、2重量份、3重量份、4重量份、5重量份、6重量份。

(d)其他脫模劑組分

復(fù)合脫模劑還可以包括其他脫模劑組分，例如液體石蠟、卵磷脂等。其他脫模劑組分的量可以為0.01-10重量份，例如0.1-9重量份，或1-8重量份，或2-7.5重量份，或3-7重量份。其他脫模劑組分的量可以小于或等于10重量份，例如小于或等于9重量份，或小于或等于8重量份，或小于或等于7.5重量份，或小于或等于7重量份，或小于或等于5重量份。

通過將上述原料互配制備得到的復(fù)合脫模劑，不同于現(xiàn)有技術(shù)中一般的復(fù)合脫模劑和單一化合物的脫模劑。本發(fā)明采用這種復(fù)合脫模劑作為原料制備復(fù)合材料，并通過原料之間的協(xié)同互配作用，最終可以使得復(fù)合材料產(chǎn)品的各方面性能達(dá)到優(yōu)化。

III.制備復(fù)合材料的方法

本發(fā)明另一方面涉及制備復(fù)合材料的方法，包括以下步驟：使包含脫模劑、熱固性樹脂基體以及任選的其他助劑的樹脂組合物浸入到增強(qiáng)纖維材料，固化成型。

可以采用拉擠成型和樹脂傳遞模塑(RTM)成型技術(shù)來制備復(fù)合材料。

根據(jù)一種實(shí)施方式，制備復(fù)合材料的方法包括以下步驟：將增強(qiáng)纖維材料用包含所述脫模劑、熱固性樹脂基體以及任選的其他助劑的樹脂組合物浸漬，拉擠固化成型。

根據(jù)一種實(shí)施方式，制備復(fù)合材料的方法包括以下步驟：將包含所述脫模劑、熱固性樹脂基體以及任選的其他助劑的樹脂組合物注入預(yù)成型的增強(qiáng)纖維材料中，采用樹脂傳遞模塑成型。

本發(fā)明除了提供了高性能的復(fù)合材料的配方，還提供了上述復(fù)合材料的幾種較優(yōu)的制備方法，其中一種具體工藝步驟包括如下步驟：

將脫模劑、熱固性樹脂基體、任選的其他助劑混合形成樹脂組合物，然后將增強(qiáng)纖維材料用所述樹脂組合物浸漬，拉擠固化成型。

拉擠固化成型中，加熱固化的溫度最好控制在100-160℃之間。拉擠固化成型后，進(jìn)行干燥，干燥的溫度最好控制在90-100℃之間。

根據(jù)一種實(shí)施方式，復(fù)合材料的制備方法可以是拉擠成型制備方法，包括以下步驟：

將增強(qiáng)纖維材料依次通過紗架，膠液浸漬槽，預(yù)成型模具，導(dǎo)入到并最終穿過熱成型模具。將上下兩層聚酯表面氈通過導(dǎo)氈器，預(yù)成型模具，導(dǎo)入到并最終穿過熱成型模具。調(diào)節(jié)增強(qiáng)纖維材料的支數(shù)從而使最終制品的玻璃纖維含量在70-80％。

在一種實(shí)施方式中，樹脂組合物的配制：按熱固性樹脂基體、脫模劑、和其他助劑的順序加入物料，每加入一種物料需要攪拌10-15min，轉(zhuǎn)速為2500r/min。

設(shè)定熱成型模具的三段溫度為一段105-115℃，二段150-160℃，三段145-155℃。待溫度穩(wěn)定后進(jìn)行生產(chǎn)，設(shè)定拉擠速度為350-600mm/min，將配好的膠液導(dǎo)入膠液浸漬槽中，開動(dòng)設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)，即將膠液浸漬的玻璃纖維紗和聚酯表面氈牽引到熱成型模具中，加熱固化后成為型材，通過切割裝置切成定長即可。最后將所得復(fù)合材料放入到90-100℃烘箱中后處理固化15h左右。

本發(fā)明還提供了另外一種復(fù)合材料制備方法，包括如下步驟：

將復(fù)合脫模劑與熱固性樹脂基體、其他助劑混合形成樹脂組合物，然后將樹脂組合物注入預(yù)成型的增強(qiáng)纖維材料中，采用樹脂傳遞模塑成型、降溫后脫模，即得。樹脂傳遞模塑成型中，合膜成型過程的溫度可以控制在135-150℃，保溫10min-3h，還有最好降溫至50℃以下，更優(yōu)選降溫到30-40℃之間。

在一種實(shí)施方式中，復(fù)合材料的制備方法可以是樹脂傳遞模塑(RTM)成型的制備方法，包括以下步驟：

按照設(shè)定形狀和預(yù)定量將增強(qiáng)纖維材料鋪置在下模模具上，同時(shí)剪去多余的邊角料(調(diào)節(jié)鋪置量使最終制品的增強(qiáng)材料含量為70-80％)；

可以按照如下組分進(jìn)行膠液的配置，按熱固性樹脂基體、復(fù)合脫模劑和其他助劑的順序加入物料，每加入一種物料需要攪拌10-15min，轉(zhuǎn)速為2500r/min。把鋪層好的下模和上模合攏并將周邊封閉和緊固。將模具升溫至50℃，隨后50℃下將配好的樹脂組合物注射入模具腔中，注意調(diào)節(jié)注射壓力以確保樹脂能完全充滿模腔并排除氣體。同時(shí)將模具的溫度在20min內(nèi)提升至135-150℃，并保溫10min-3h；最后降溫至50℃以下后分離上下模，隨后將制品取出。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的復(fù)合材料的幾種制備方法具有能完整保留原料的有效成份的優(yōu)點(diǎn)，而且具有方法簡單易于操作，操作條件溫和等優(yōu)點(diǎn)。前后步驟之間銜接緊密，每個(gè)操作步驟均是發(fā)明人通過大量實(shí)踐所確定，當(dāng)然這是眾多制備方法中較優(yōu)的兩種制備方法，并不代表不可以采用其他制備方法。

上述復(fù)合材料可以很好的應(yīng)用于在保溫墻連接件上、建筑材料以及油井開采設(shè)備上。采用上述復(fù)合材料可以制成一種保溫墻連接件棒材，進(jìn)而該保溫墻連接件棒材可作為保溫墻連接件的一部分。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

(1)本發(fā)明開發(fā)了一種新型的具有高強(qiáng)度、抗剪切的復(fù)合材料，通過將熱固性樹脂、pH值在6.0-7.0的復(fù)合脫模劑、其他助劑和增強(qiáng)纖維材料在一定的適宜用量配比下進(jìn)行復(fù)合，制備出的復(fù)合材料性能更加穩(wěn)定，充分兼顧了高強(qiáng)度、抗剪切、耐腐蝕等所有性能要求，大大延長了復(fù)合材料本身的使用壽命，并同時(shí)帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)效益；當(dāng)熱固性樹脂選用環(huán)氧丙烯酸樹脂、聚氨酯、不飽和聚酯樹脂以及雙馬來酰亞胺樹脂時(shí)，與該復(fù)合脫模劑進(jìn)行配合，制備的復(fù)合材料同時(shí)具有優(yōu)異的力學(xué)性能和耐腐蝕性；

(2)本發(fā)明的復(fù)合材料的制備方法本身具有能完整保留原料的有效成份的優(yōu)點(diǎn)，而且具有方法簡單易于操作，操作條件溫和等優(yōu)點(diǎn)；

(3)本發(fā)明的上述復(fù)合材料可很好的應(yīng)用于保溫墻作為連接件上使用，并在建筑材料以及油井開采設(shè)備上也有很好的應(yīng)用，其具有與鋼筋類似的高強(qiáng)度和模量，各方面物理性能優(yōu)異，完全滿足實(shí)際使用狀況，可見本發(fā)明的復(fù)合材料應(yīng)用廣泛，值得大力推廣進(jìn)行應(yīng)用。

下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，下列實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明，而不應(yīng)視為限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例中未注明具體條件者，按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過市售購買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。

實(shí)施例

原料與試劑：

玻璃纖維紗：4800Tex，泰山玻璃纖維有限公司。

聚酯表面氈：40g/m²，北京科拉斯科技有限公司。

玻璃纖維連續(xù)氈：300g/m²，南京天明復(fù)合材料有限公司。

玄武巖纖維紗混合物：4800Tex，江蘇天龍玄武巖連續(xù)纖維高新科技有限公司。

環(huán)氧丙烯酸樹脂：MFE36，華東理工大學(xué)華昌聚合物有限公司提供。

間苯型不飽和聚酯樹脂：MERICAN9406，華東理工大學(xué)華昌聚合物有限公司提供。

雙馬來酰胺樹脂：BMI-01，洪湖市雙馬新材料科技有限公司。

磷酸化直鏈脂肪醇：自制，將五氧化二磷和直鏈脂肪醇按1:2(摩爾比)的比例在50℃下攪拌反應(yīng)1h，隨后加入適量水進(jìn)行水解，分去水層，用水對(duì)油層進(jìn)行萃取，隨后將油層干燥除水即得。

樹脂引發(fā)劑：過氧化2-乙基己酸叔丁酯(TBPO)，過氧化苯甲酰(BPO)，過氧化苯甲酸叔丁酯(TBPB)，均為分析純。

無機(jī)填料：根據(jù)工藝可選擇重質(zhì)碳酸鈣，滑石粉，高嶺土等。

抗收縮劑：DX-700，佛山道柯斯微粉有限公司。

三乙烯二胺：分析純，南京國晨化工有限公司提供。

環(huán)氧樹脂和固化劑均苯四甲酸二酐：惠柏新材料科技(上海)股份有限公司提供，環(huán)氧樹脂牌號(hào)為TF3120。

丙烯酸酯類嵌段共聚物：均為青島科技大學(xué)提供。

異氰酸酯MDI：PM-400，煙臺(tái)萬華聚氨酯股份有限提供。

聚酯多元醇組合料：QX30，南京金陵斯泰潘化學(xué)有限公司提供。

硬脂酸鋅：化學(xué)純，石家莊市永豐化工塑料助劑廠提供。

實(shí)施例1

復(fù)合材料的制備方法如下，原料均以重量份數(shù)計(jì)：

1)將玻璃纖維紗(4800Tex)依次通過紗架，膠液浸漬槽，預(yù)成型模具，導(dǎo)入到并最終穿過熱成型模具，將上下兩層聚酯表面氈通過導(dǎo)氈器，預(yù)成型模具，導(dǎo)入到并最終穿過熱成型模具，調(diào)節(jié)纖維紗的支數(shù)從而使最終制品的玻璃纖維含量在80％，最終制品中樹脂組合物的含量在20％；

2)按照如下組分進(jìn)行樹脂組合物的配置：環(huán)氧丙烯酸樹脂100重量份，pH值為6.0的復(fù)合脫模劑1.0重量份，其他助劑共15重量份(包括引發(fā)劑TBPO/TBPB復(fù)配3重量份，滑石粉5重量份，重質(zhì)碳酸鈣5重量份，抗收縮劑2重量份)，依次按順序加入物料，每加入一種物料需要攪拌10-15min，轉(zhuǎn)速為2500r/min；

3)復(fù)合脫模劑組成為：月桂醇70重量份、甲基丙烯酸-丙烯酸丁酯嵌段共聚物(聚合物中兩種單體單元的摩爾比例為1.5:1，數(shù)均分子量50000)24重量份、磷酸化正庚醇4重量份、磷酸化月桂醇4重量份，混合攪拌均勻即得；

4)設(shè)定熱成型模具的三段溫度為一段110℃，二段155℃，三段155℃，待溫度穩(wěn)定后進(jìn)行生產(chǎn)，并設(shè)定拉擠速度為500mm/min；

5)將樹脂組合物導(dǎo)入膠液浸漬槽中，開動(dòng)設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)，即將膠液浸漬的玻璃纖維紗和聚酯表面氈牽引到熱成型模具中，加熱固化后成為型材，通過切割裝置切成定長即可，樣品在生產(chǎn)過程中表面始終光滑，沒有裂紋、掉渣和缺角，說明脫模劑效果良好，最后將所得復(fù)合材料放入到100℃烘箱中后處理固化15h。

實(shí)施例2

其他操作步驟與實(shí)施例1基本相同，只是復(fù)合脫模劑組成為：正庚醇80重量份、甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸-甲基丙烯酸丁酯嵌段共聚物(聚合物中三種單體單元的摩爾比例為：甲基丙烯酸甲酯：甲基丙烯酸：甲基丙烯酸丁酯＝2:1:1.5，數(shù)均分子量35000)22重量份、磷酸化正癸醇3重量份。復(fù)合脫模劑經(jīng)檢測pH值為6.6，在樹脂組合物中的分?jǐn)?shù)為1.2重量份。樣品在生產(chǎn)過程中表面始終光滑，沒有裂紋、掉渣和缺角，說明脫模劑效果良好。

實(shí)施例3

其他操作步驟與實(shí)施例1基本相同，只是復(fù)合脫模劑組成為：正辛醇87重量份、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸丁酯嵌段共聚物(聚合物中三種單體單元的摩爾比例為1:1:1，數(shù)均分子量35000)13重量份。復(fù)合脫模劑經(jīng)檢測pH值為7.0，在樹脂組合物中的分?jǐn)?shù)為2.2重量份。樣品在生產(chǎn)過程中表面始終光滑，沒有裂紋、掉渣和缺角，說明脫模劑效果良好。

實(shí)施例4

其他操作步驟與實(shí)施例1基本相同，只是復(fù)合脫模劑組成為：月桂醇74重量份、甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸-甲基丙烯酸丁酯嵌段共聚物(聚合物中三種單體單元的摩爾比例為：甲基丙烯酸甲酯:甲基丙烯酸：甲基丙烯酸丁酯＝1.5:1:1.5，數(shù)均分子量50000)24重量份、磷酸化正十四醇3重量份，液體石蠟5重量份。復(fù)合脫模劑經(jīng)檢測pH值為6.6，在樹脂組合物中的分?jǐn)?shù)為1.2重量份。樣品在生產(chǎn)過程中表面始終光滑，沒有裂紋、掉渣和缺角，說明脫模劑效果良好。

實(shí)施例5

其他操作步驟與實(shí)施例1基本相同，只是復(fù)合脫模劑組成為：正十六醇37重量份、正辛醇40重量份、甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸-甲基丙烯酸嵌段共聚物(聚合物中三種單體單元的摩爾比例為：甲基丙烯酸甲酯:甲基丙烯酸：甲基丙烯酸丁酯＝1.5:1:1.5，數(shù)均分子量10000)23重量份、磷酸化正辛醇3重量份，液體石蠟5重量份，卵磷脂2.5重量份。復(fù)合脫模劑經(jīng)檢測pH值為6.5，在樹脂組合物中的分?jǐn)?shù)為1.2重量份。樣品在生產(chǎn)過程中表面始終光滑，沒有裂紋、掉渣和缺角，說明脫模劑效果良好。

實(shí)施例6

其他操作步驟與實(shí)施例1基本相同，只是復(fù)合脫模劑組成為：正十二醚67重量份、甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸-甲基丙烯酸嵌段共聚物(聚合物中三種單體單元的摩爾比例為：甲基丙烯酸甲酯:甲基丙烯酸：甲基丙烯酸丁酯＝1.5:1:1.5，數(shù)均分子量10000)23重量份、磷酸化正庚醇3重量份，液體石蠟5重量份，卵磷脂2.5重量份。復(fù)合脫模劑經(jīng)檢測pH值為6.5，在樹脂組合物中的分?jǐn)?shù)為1.2重量份。樣品在生產(chǎn)過程中表面始終光滑，沒有裂紋、掉渣和缺角，說明脫模劑效果良好。

實(shí)施例7

其他操作步驟與實(shí)施例1基本相同，只是復(fù)合脫模劑組成為：月桂醇30重量份、正十二醚37重量份、聚丙烯酸丁酯(數(shù)均分子量20000)23重量份、磷酸化月桂醇3重量份，液體石蠟5重量份，卵磷脂2.5重量份。復(fù)合脫模劑經(jīng)檢測pH值為6.5，在樹脂組合物中的分?jǐn)?shù)為1.2重量份。樣品在生產(chǎn)過程中表面始終光滑，沒有裂紋、掉渣和缺角，說明脫模劑效果良好。

實(shí)施例8

其他操作步驟與實(shí)施例1基本相同，只是脫模劑使用正辛醇，脫模劑經(jīng)檢測pH值為7.0，在樹脂組合物中的分?jǐn)?shù)為4.0重量份。樣品在生產(chǎn)過程中表面始終光滑，沒有裂紋、掉渣和缺角，說明脫模劑效果良好。

實(shí)施例9

其他操作步驟與實(shí)施例1基本相同，只是復(fù)合脫模劑組成為：正辛醇70重量份、磷酸化正辛醇20重量份。脫模劑經(jīng)檢測pH值為7.0，在樹脂組合物中的分?jǐn)?shù)為1.6重量份。樣品在生產(chǎn)過程中表面始終光滑，沒有裂紋、掉渣和缺角，說明脫模劑效果良好。

實(shí)施例10

其他操作步驟與實(shí)施例1基本相同，只是脫模劑為磷酸化月桂醇，檢測pH值為6.9，在樹脂組合物中的分?jǐn)?shù)為0.6重量份。樣品在生產(chǎn)過程中表面始終光滑，沒有裂紋、掉渣和缺角，說明脫模劑效果良好。

實(shí)施例11

復(fù)合材料的制備方法如下，原料均以重量份數(shù)計(jì)：

1)按照設(shè)定形狀和預(yù)定量將玻璃纖維連續(xù)氈和玻璃纖維紗/玄武巖纖維紗混合物(混合物的組成比例為：以重量含量計(jì)，玻璃纖維80％，玄武巖纖維20％)鋪置在下模模具上，同時(shí)剪去多余的邊角料(調(diào)節(jié)鋪置量使最終制品的增強(qiáng)纖維材料含量為70％)，樹脂組合物的含量在30％；

2)制備復(fù)合脫模劑：月桂醇72重量份、甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸-丙烯酸丁酯嵌段共聚物(聚合物中三種單體單元的摩爾比例為：甲基丙烯酸甲酯:甲基丙烯酸：甲基丙烯酸丁酯＝1.5:1:1.5，數(shù)均分子量35000)20重量份、磷酸化正辛醇3重量份，攪拌均勻即得，復(fù)合脫模劑經(jīng)檢測pH值為6.6；

3)按照如下組分進(jìn)行樹脂組合物的配置：環(huán)氧丙烯酸樹脂100重量份，復(fù)合脫模劑1.2重量份，其他助劑15重量份(引發(fā)劑BPO3重量份，高嶺土5重量份，重質(zhì)碳酸鈣6重量份，抗收縮劑1重量份)，依次按順序加入物料，每加入一種物料需要攪拌10-15min，轉(zhuǎn)速為2500r/min；

4)把鋪層好的下模和上模合攏并將周邊封閉和緊固。將模具升溫至50℃，隨后50℃下將配好的樹脂組合物注射入模具腔中，注意調(diào)節(jié)注射壓力以確保樹脂能完全充滿模腔并排除氣體。同時(shí)將模具的溫度在20min內(nèi)提升至135℃，并保溫10min；

5)降溫至50℃以下后分離上下模，隨后將制品取出。制品脫模良好，表面光滑，沒有裂紋，凹槽和氣泡。

實(shí)施例12

具體工藝步驟與本發(fā)明的實(shí)施例11基本相同，只是將樹脂基體改為聚氨酯膠液，聚氨酯膠液組成為：按重量計(jì)，異氰酸酯MDI 49.9％、聚酯多元醇組合料49.9％，三乙烯二胺0.2％。所得制品脫模良好，表面光滑，沒有裂紋，凹槽和氣泡。

實(shí)施例13

具體工藝步驟與本發(fā)明的實(shí)施例11基本相同，只是將樹脂基體改為間苯型不飽和聚酯樹脂。所得制品脫模良好，表面光滑，沒有裂紋，凹槽和氣泡。

實(shí)施例14

具體工藝步驟與本發(fā)明的實(shí)施例11基本相同，只是將樹脂基體改為間苯型不飽和聚酯/雙馬來酰胺樹脂混合物，組成為：以重量計(jì)，間苯型不飽和聚酯樹脂50.0％，雙馬來酰亞胺樹脂50.0％。所得制品脫模良好，表面光滑，沒有裂紋，凹槽和氣泡。

比較例1

具體工藝步驟與本發(fā)明的實(shí)施例2基本相同，只是將pH值為6.6的復(fù)合脫模劑替換為pH值約為4的市售液體脫模劑(美國AXEl公司PUL24)，具體用量不變。樣品在生產(chǎn)過程中表面始終光滑，沒有裂紋、掉渣和缺角，說明脫模劑效果良好。

比較例2

具體工藝步驟與本發(fā)明的實(shí)施例2基本相同，只是將pH值為6.6的復(fù)合脫模劑替換為硬脂酸鋅，具體用量不變。樣品在生產(chǎn)過程中表面始終光滑，沒有裂紋、掉渣和缺角，說明脫模劑效果良好。

比較例3

具體工藝步驟與本發(fā)明的實(shí)施例1基本相同，只是將復(fù)合脫模劑的組成為：正辛醇25重量份、月桂醇25重量份、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯嵌段共聚物(數(shù)均分子量50000)10重量份、磷酸化正壬醇25重量份混合攪拌均勻即得，pH值為4.9，具體用量不變。樣品在生產(chǎn)過程中表面始終光滑，沒有裂紋、掉渣和缺角，說明脫模劑效果良好。

比較例4

具體工藝步驟與本發(fā)明的實(shí)施例11基本相同，只是將樹脂基體改為環(huán)氧樹脂組合物，環(huán)氧樹脂組合物組成為：按重量計(jì)，環(huán)氧樹脂48.0％、固化劑均苯四甲酸二酐52.0％。同時(shí)，其他助劑共15重量份(包括引發(fā)劑TBPO/TBPB復(fù)配3重量份，滑石粉5重量份，重質(zhì)碳酸鈣5重量份，抗收縮劑2重量份)。所得制品脫模良好，表面光滑，沒有裂紋，凹槽和氣泡。

表1采用拉擠成型法的實(shí)施例和比較例的脫模劑(份數(shù)為重量份)

表2采用拉擠成型法的實(shí)施例和比較例(份數(shù)為重量份)

注：表中脫模劑用量為相對(duì)于100重量份的熱固性樹脂基體的用量。

實(shí)驗(yàn)例1：性能測試

將本發(fā)明實(shí)施例1-14、比較例1-4制備得到的復(fù)合材料的性能進(jìn)行對(duì)比，縱向拉伸強(qiáng)度和模量測試按照GB/T 1447-2005中規(guī)定的方法進(jìn)行測定，縱向彎曲強(qiáng)度和模量測試按照GB/T 1449-2005中規(guī)定的方法進(jìn)行測定，短梁剪切強(qiáng)度的測試按照ASTM D2344/D2344M-13中規(guī)定的方法進(jìn)行測試，具體檢測結(jié)果如下表3所示：

表3性能檢測結(jié)果

從表3的結(jié)果可以看出，本發(fā)明采用的復(fù)合脫模劑與膠液其他組分的配合使用達(dá)到了良好的效果，在保證良好脫模效果的前提下沒有對(duì)復(fù)合材料的性能(尤其是抗剪切性能)產(chǎn)生明顯的不利影響。本發(fā)明所制備產(chǎn)品的性能(尤其是抗剪切性能)顯著高于通過傳統(tǒng)脫模劑所制備的制品。通過表3的數(shù)據(jù)可以看出，所制備復(fù)合材料的性能十分優(yōu)良，基本與高性能的環(huán)氧樹脂持平，拉伸強(qiáng)度基本在1000MPa作用，短梁剪切的強(qiáng)度甚至達(dá)到了60MPa以上。但通過比較例1和2可以看出，無論使用市售的pH為4.0的脫模劑還是硬脂酸鋅，都對(duì)樹脂的性能產(chǎn)生了不利影響。強(qiáng)酸性的固化劑能夠捕捉自由基從而影響樹脂固化，最終降低制品的力學(xué)性能。硬脂酸鋅則是由于均布的聚集導(dǎo)致的缺陷造成制品力學(xué)性能下降。同時(shí)，通過比較例3可以看出，需控制復(fù)合脫模劑的配方，否則無法達(dá)到pH在6.0-7.0之間的要求，從而也會(huì)造成制品力學(xué)性能的降低。

另外，對(duì)比實(shí)施例1、2、3、8和9制品的性能可以看出，實(shí)施例2所得制品的力學(xué)性能最高，這說明除了要考慮脫模劑的pH值外還需整體考慮配方的工藝性。雖然，pH7.0的復(fù)合脫模劑已經(jīng)把對(duì)樹脂固化的不利影響降到了最低，但是復(fù)合脫模劑組分中酸化脂肪醇的潤滑性最好，因此該組份含量很低的復(fù)合脫模劑的潤滑脫模效果就不很理想，此時(shí)就要通過加大脫模劑引入量來解決此問題。但是大量脫模劑的引入會(huì)在最終制品中產(chǎn)生塑化作用，促使增強(qiáng)纖維和樹脂基體間產(chǎn)生滑移，從而表現(xiàn)為力學(xué)性能的降低。同時(shí)，通過實(shí)施例10也可以看出，單獨(dú)使用酸化脂肪醇作為脫模劑雖然能夠達(dá)到很好的效果(表現(xiàn)為加入很少量的脫模劑即可取得良好的工藝效果)，但是由于失去了丙烯酸酯類聚合物的特殊作用(均勻分散填料和包裹填料上吸附水分)，因此所得制品的性能也相對(duì)于實(shí)施例1稍有降低。

總之，采用本發(fā)明所提出的復(fù)合脫模劑就成為了兼顧制品性能和成型工藝性的最優(yōu)化選擇。

實(shí)驗(yàn)例2：耐腐蝕性測試

23±2℃下，將實(shí)施例1-3、11以及比較例4所制備的建筑復(fù)合墻板用保溫連接件棒芯分別在pH值為12的氫氧化鈉水溶液中浸泡1000h和3000h，隨后干燥除去表面水分后進(jìn)行縱向拉伸強(qiáng)度和模量以及縱向彎曲強(qiáng)度和模量的測試后計(jì)算力學(xué)強(qiáng)度的保有率。所得而結(jié)果如表4所示。

表4耐腐蝕性結(jié)果

從表4中的數(shù)據(jù)可以看出，得益于特定的樹脂類型優(yōu)良的耐腐蝕性、優(yōu)化的配方選擇和膠液均勻的分散狀態(tài)、以及增強(qiáng)材料與樹脂之間堅(jiān)固的結(jié)合力，通過本發(fā)明實(shí)施例所制備的棒芯表現(xiàn)出卓越的抗堿液腐蝕性。在經(jīng)歷了長達(dá)3000h的浸泡后，制品的力學(xué)性能基本沒有明顯降低。通過理論計(jì)算可以得知，這樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果能夠保證所制備棒芯能夠在實(shí)際條件下的混凝土建筑中存在100年且沒有明顯的力學(xué)性能下將。并且通過大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果還發(fā)現(xiàn)，通過特定pH的復(fù)合脫模劑和這幾種熱固性樹脂進(jìn)行配伍，同時(shí)提高了力學(xué)性能和耐腐蝕性，當(dāng)采用環(huán)氧聚丙烯樹脂時(shí)，耐腐蝕性能可達(dá)到最佳。

同時(shí)，通過實(shí)施例11的數(shù)據(jù)也可以看出，玄武巖纖維/玻璃纖維的混合使用是相比于單獨(dú)使用玻璃纖維的優(yōu)化組合，表現(xiàn)為性能基本一致的基礎(chǔ)上耐堿性的提高。這是因?yàn)?，玄武巖纖維主要成分為各種硅酸鹽，因此對(duì)強(qiáng)堿腐蝕呈現(xiàn)明顯的惰性，相比于玻璃纖維更加的耐堿液腐蝕。從而，使用兩者的混合物是比較理想的選擇。

但是比較例4中制品則受到堿液的腐蝕，其力學(xué)性能下降明顯，在浸泡3000后其力學(xué)性能有近50％的降低，說明環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料的力學(xué)性能雖然非常優(yōu)異，但是其耐腐蝕較差。因此作為本發(fā)明熱固性樹脂種類，優(yōu)選的為環(huán)氧丙烯酸樹脂、聚氨酯、雙馬來酰亞胺樹脂的一種或幾種，最佳選擇為環(huán)氧丙烯酸樹脂。本發(fā)明的核心內(nèi)容之一是復(fù)合脫模劑與特定樹脂的配合使用。

從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看，通過合理的工藝和優(yōu)化的配方，實(shí)施例中所制備的復(fù)合材料都達(dá)到了很高的水平，拉伸強(qiáng)度≥750MPa，拉伸模量≥40GPa，彎曲強(qiáng)度≥900，彎曲模量≥39GPa，尤其是層間剪切強(qiáng)度≥57MPa。這個(gè)指標(biāo)對(duì)于以本發(fā)明中提到的幾種自由基固化樹脂為基體的復(fù)合材料來說，已經(jīng)是非常高的指標(biāo)了。眾所周知，聚合物基熱固性復(fù)合材料中樹脂基體最通用的是環(huán)氧樹脂，以其作為樹脂基體所制備的復(fù)合材料力學(xué)性能最高，其中層間剪切強(qiáng)度能夠達(dá)到60MPa以上。而對(duì)于以其他種類樹脂為基體的復(fù)合材料，其層間剪切強(qiáng)度很難達(dá)到或者接近這個(gè)量級(jí)。但是通過本發(fā)明所制備的聚合物基復(fù)合材料的層間剪切強(qiáng)度均在57MPa以上，局部優(yōu)化的能夠高于60MPa，完全達(dá)到或十分接近以環(huán)氧樹脂為基體的復(fù)合材料，這是十分可貴的。究其原因，在于本發(fā)明中復(fù)合脫模劑的使用。本發(fā)明中所使用脫模劑，其PH為6.0-7.0，偏中性，這完全不同于市售的主流酸性脫模劑。而基于樹脂自由基固化的機(jī)理，酸性脫模劑作為自由基捕捉劑往往對(duì)樹脂基體的固化產(chǎn)生很不利的影響，表現(xiàn)為樹脂固化程度不夠?qū)е碌闹破妨W(xué)性能降低。因此使用偏中性的脫模劑是規(guī)避上述不利影響的最佳選擇。

同時(shí)，在脫模劑中本發(fā)明還引入了聚丙烯酸酯類嵌段共聚物。通過長期的實(shí)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)該類油性物質(zhì)也能夠起到良好的脫模效果，由于其也沒有明顯的酸性，因此也不會(huì)對(duì)制品的力學(xué)性能產(chǎn)生不利影響。而且，基于其兩親性高分子的本質(zhì)，使得其能夠在樹脂膠液中對(duì)各種填料粒子形成強(qiáng)烈的包覆作用，從而阻礙填料粒子之間的團(tuán)聚作用，促進(jìn)其在樹脂膠液中均勻分散，這也有助于提高制品的力學(xué)強(qiáng)度。同時(shí)，正是由于這種包覆作用，也使得填料粒子中有可能帶來的水分子也被包覆了起來，從而避免了水分子與自由基的接觸，進(jìn)而又規(guī)避了填料上吸附或結(jié)合的水分子對(duì)樹脂固化的不利影響，更加保證了制品的力學(xué)性能。而通過這些方面的創(chuàng)新，我們實(shí)現(xiàn)了高力學(xué)強(qiáng)度復(fù)合材料的制備。

通過表4可以看出，本發(fā)明所制備復(fù)合材料的耐堿腐蝕性非常優(yōu)異，在長達(dá)3000h的強(qiáng)堿溶液浸泡后還有93％以上的性能保有率。而眾所周知，雖然環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料的力學(xué)性能優(yōu)良，但是其不耐堿液腐蝕，如表二所示，經(jīng)過堿液浸泡后損失了近50％的力學(xué)性能，說明在浸泡過程中有明顯的降解反應(yīng)發(fā)生。結(jié)合力學(xué)性能和耐堿液腐蝕性數(shù)據(jù)，可以看出通過本發(fā)明，制備了一種兼具高力學(xué)性能和優(yōu)良耐堿腐蝕性的聚合物基復(fù)合材料，而這種兼顧正是本發(fā)明最大的創(chuàng)新點(diǎn)。

此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。

盡管已用具體實(shí)施例來說明和描述了本發(fā)明，然而應(yīng)意識(shí)到，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以作出許多其它的更改和修改。因此，這意味著在所附權(quán)利要求中包括屬于本發(fā)明范圍內(nèi)的所有這些變化和修改。