本申請(qǐng)屬于材料制備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種纖維增強(qiáng)復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

用鈦酸鉀晶須(TISMO)制造的復(fù)合工程塑料稱(chēng)為POTICON。POTICON使用TISMO(平均纖維直徑0.3～0.7μm，平均纖維長(zhǎng)10～20μm)作為增強(qiáng)材料配合而成，故用該材料制造的成型件、其薄壁部分和狹長(zhǎng)部分的強(qiáng)度增加也變得可能。由于在塑料中的纖維分散狀態(tài)呈微細(xì)并及其均勻，故能應(yīng)用于超精密成形，超薄壁成形。

鈦酸鉀晶須的表面是親水疏水的，直接復(fù)合到有機(jī)基體中，與有機(jī)基體間的潤(rùn)濕性較差，不能與有機(jī)基體之間形成粘結(jié)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種纖維增強(qiáng)復(fù)合材料及其制備方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

本申請(qǐng)實(shí)施例公開(kāi)一種纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，包括有機(jī)基體、以及復(fù)合于所述有機(jī)基體內(nèi)的鈦酸鉀晶須，該鈦酸鉀晶須和有機(jī)基體之間形成有界面層，該界面層為二氧化硅層。

優(yōu)選的，在上述的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料中，所述有機(jī)基體為塑料或橡膠。

相應(yīng)的，本申請(qǐng)還公開(kāi)了一種纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的制備方法，包括：

(1)、制備鈦酸鉀晶須；

(2)、通過(guò)液相沉積法在鈦酸鉀晶須表面包覆二氧化硅層；

(3)、將表面改性后的鈦酸鉀晶須和有機(jī)基體混合，放入410～420℃的熱壓模具模腔中熔融，然后15～18Mpa壓力下成型，冷卻脫模，得到成品。

優(yōu)選的，在上述的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的制備方法中，所述步驟(1)包括：以銳鈦礦型二氧化鈦?zhàn)鳛榍膀?qū)物，放入聚四氟乙烯內(nèi)襯的反應(yīng)釜中，加入氫氧化鉀作為礦化劑，加入去離子水使得反應(yīng)容器的填充度控制在其溶劑的60～80％％，氫氧化鉀濃度為10～15mol/L，水熱反應(yīng)溫度為160～200℃，反應(yīng)時(shí)間18～24小時(shí)，水熱反應(yīng)完成后采用去離子水對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行清洗至中性。

優(yōu)選的，在上述的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的制備方法中，所述步驟(2)包括：將鈦酸鉀晶須加入到去離子水中，超聲分散20～30分鐘；加入2～4％wt的硅酸鈉溶液，然后在60～80℃條件下保溫3～5小時(shí)；通過(guò)去離子水對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行洗滌至中性，在80～100℃干燥得到二氧化硅包覆的鈦酸鉀晶須。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：本發(fā)明通過(guò)二氧化硅對(duì)鈦酸鉀晶須進(jìn)行包覆，可以提高鈦酸鉀晶須在基體內(nèi)的分散性和相容性。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明通過(guò)下列實(shí)施例作進(jìn)一步說(shuō)明：根據(jù)下述實(shí)施例，可以更好地理解本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，實(shí)施例所描述的具體的物料比、工藝條件及其結(jié)果僅用于說(shuō)明本發(fā)明，而不應(yīng)當(dāng)也不會(huì)限制權(quán)利要求書(shū)中所詳細(xì)描述的本發(fā)明。

鈦酸鉀晶須制備：

以銳鈦礦型二氧化鈦?zhàn)鳛榍膀?qū)物，放入聚四氟乙烯內(nèi)襯的反應(yīng)釜中，加入氫氧化鉀作為礦化劑，加入去離子水使得反應(yīng)容器的填充度控制在其溶劑的65％，氫氧化鉀濃度為10mol/L，水熱反應(yīng)溫度為160℃，反應(yīng)時(shí)間24小時(shí)，水熱反應(yīng)完成后采用去離子水對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行清洗至中性，生成纖維表面光滑，直徑約為20nm，長(zhǎng)度為2μm左右的纖維。

鈦酸鉀晶須表面改性：

通過(guò)液相沉積法在鈦酸鉀晶須表面包覆二氧化硅層。將鈦酸鉀晶須加入到去離子水中，超聲分散20～30分鐘；加入2～4％wt的硅酸鈉溶液，然后在60～80℃條件下保溫3～5小時(shí)；通過(guò)去離子水對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行洗滌至中性，在80～100℃干燥得到二氧化硅包覆的鈦酸鉀晶須。

通過(guò)二氧化硅的包覆可以提高鈦酸鉀晶須在基體內(nèi)的分散性和相容性。

增強(qiáng)復(fù)合材料的制備：

將表面改性后的鈦酸鉀晶須和有機(jī)基體混合，放入410～420℃的熱壓模具模腔中熔融，然后15～18Mpa壓力下成型，冷卻脫模，得到成品。

最后，還需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒(méi)有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。