[發(fā)明專利]一種耐候型高彈性纖維增強(qiáng)復(fù)合材料

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210360851.8
• 申請日: 2012-09-26
• 公開（公告）號: CN102862351A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈惠良;李節(jié)萌
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州多凱復(fù)合材料有限公司
• 主分類號: B32B27/04
• 分類號: B32B27/04;B32B27/06;B32B27/36;B32B37/06
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于復(fù)合材料領(lǐng)域，具體涉及一種纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。

背景技術(shù)

FRP(Fiber?Reinforced?Plastics?)纖維增強(qiáng)復(fù)合塑料。它是以玻璃纖維及其制品（玻璃布、帶、氈、紗等）作為增強(qiáng)材料，以合成樹脂作基體材料的一種復(fù)合材料。復(fù)合材料的概念是指一種材料不能滿足使用要求，需要由兩種或兩種以上的材料復(fù)合在一起，組成另一種能滿足人們要求的材料，即復(fù)合材料。

根據(jù)采用的纖維不同分為玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合塑料（GFRP），碳纖維增強(qiáng)復(fù)合塑料（CFRP），硼纖維增強(qiáng)復(fù)合塑料等；纖維增強(qiáng)復(fù)合材料是由增強(qiáng)纖維和基體組成。纖維（或晶須）的直徑很小，一般在10μm以下，缺陷較少又較小，斷裂應(yīng)變約為千分之三十以內(nèi)，是脆性材料，易損傷、斷裂和受到腐蝕。基體相對于纖維來說，強(qiáng)度、模量都要低很多，但可以經(jīng)受住大的應(yīng)變，往往具有粘彈性和彈塑性，是韌性材料。根據(jù)纖維的長短，F(xiàn)RP可分為短纖維增強(qiáng)復(fù)合塑料和長纖維（或稱連續(xù)纖維）增強(qiáng)復(fù)合材料塑料。根據(jù)纖維性能可以分為高性能纖維復(fù)合材料和工程復(fù)合材料。特性：1)輕質(zhì)高強(qiáng)；?2)耐腐蝕性能好；3)電性能好；4)熱性能良好；5)可設(shè)計(jì)性好；6)工藝性優(yōu)良。

缺點(diǎn)：彈性模量低：RP的彈性模量比木材大兩倍，但僅是鋼（E=2.1×106）的十分之一，因此在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中常感到剛性不足，容易變形。長期耐溫性差：一般FRP不能在高溫下長期使用，通用聚酯FRP在50℃以上強(qiáng)度就明顯下降，一般只在100℃以下使用；通用型環(huán)氧FRP在60℃以上，強(qiáng)度有明顯下降。老化現(xiàn)象；老化現(xiàn)象是塑料的共同缺陷，F(xiàn)RP也不例外，在紫外線、風(fēng)沙雨雪、化學(xué)介質(zhì)、機(jī)械應(yīng)力等作用下容易導(dǎo)致性能下降。

因此，需要一種新的耐候型高彈性纖維增強(qiáng)復(fù)合材料以解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在彈性模量低和耐候型方面的缺陷，提供一種耐候型高彈性纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。?

技術(shù)方案：為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的耐候型高彈性纖維增強(qiáng)復(fù)合材料采用如下技術(shù)方案：

一種耐候型高彈性纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，其特征在于，由依次排列的基體層、耐候膠衣層、耐候性聚對苯二甲酸乙二醇酯膜組成，所述耐候性聚對苯二甲酸乙二醇酯膜的厚度為25-50μm，所述耐候膠衣層的厚度為70-500μm，所述基體層為FPR材料。

有益效果：本發(fā)明的耐候型高彈性纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的彈性和耐候性能相比現(xiàn)有技術(shù)大幅提升，彈性性能提升3.5-4倍，耐候性能提升4-7倍。

優(yōu)選的，所述基體層包括聚對苯二甲酸乙二醇酯膜、不飽和聚酯樹脂和玻璃纖維，其中，所述不飽和聚酯樹脂和玻璃纖維依次鋪設(shè)在所述聚對苯二甲酸乙二醇酯膜上，所述聚對苯二甲酸乙二醇酯膜的厚度為25-50μm，所述不飽和聚酯樹脂與玻璃纖維的重量比為60-70：30-40。

優(yōu)選的，所述不飽和聚酯樹脂為間苯型或鄰苯型、對苯型、乙烯基型。

優(yōu)選的，所述玻璃纖維為短切紗、氈或布。?

優(yōu)選的，所述玻璃纖維的單絲直徑為8-12μm。

優(yōu)選的，所述耐候膠衣層為間苯新戊二醇型不飽和聚酯樹脂、乙烯基型不飽和聚酯樹脂、氟碳型不飽和聚酯樹脂。

本發(fā)明還提供了上述耐候型高彈性纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的制備方法。

一種耐候型高彈性纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

a、準(zhǔn)備聚對苯二甲酸乙二醇酯膜，所述聚對苯二甲酸乙二醇酯膜的厚度為25-50μm；

b、在所述聚對苯二甲酸乙二醇酯膜上依次鋪設(shè)不飽和聚酯樹脂和玻璃纖維，得到FRP基體層；

c、將步驟2得到的FRP基體層經(jīng)過排泡輥、壓平輥擠壓平整；

d、準(zhǔn)備聚對苯二甲酸乙二醇酯膜，所述聚對苯二甲酸乙二醇酯膜的厚度為25-50μm，在所述聚對苯二甲酸乙二醇酯膜上鋪設(shè)耐候膠衣層，所述耐候膠衣層的厚度為70-500μm，將鋪設(shè)有所述耐候膠衣層的聚對苯二甲酸乙二醇酯膜放入膠衣爐中加熱凝膠；

e、將步驟d得到聚對苯二甲酸乙二醇酯膜、耐候膠衣層與步驟c得到FPR基體層粘接到一起并經(jīng)過擠膠輥擠壓平整；

f、將步驟e得到的復(fù)合材料放入加熱爐內(nèi)進(jìn)行加熱固化，得到所述耐候型高彈性纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。

技術(shù)效果：本發(fā)明的耐候型高彈性纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的制備方法簡單，加工成本較低，易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。

優(yōu)選的，步驟d中加熱凝膠的加熱溫度為100-150℃，加熱時(shí)間為2.5-4分鐘。