[發明專利]減少纖維增強熱塑性復合材料制品表面缺陷的方法

有效

• 申請號: 201210458493.4
• 申請日: 2012-11-13
• 公開（公告）號: CN103042702A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 于麗萍;范欣愉;顏春;李紅周;張笑晴;祝穎丹
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: B29C70/36
• 分類號: B29C70/36;B29C70/08
• 代理公司: 上海一平知識產權代理有限公司 31266
• 代理人: 祝蓮君;雷芳

技術領域

本發明屬于熱塑性樹脂基復合材料領域，具體涉及一種減少纖維增強熱塑性復合材料制品表面缺陷的方法。本發明還涉及一種由所述方法制得的纖維增強熱塑性復合材料及一種由所述復合材料制成的制品。

背景技術

熱塑性樹脂基復合材料較熱固性樹脂基復合材料有抗沖擊性能較好，加工周期短，易回收利用,可焊接性及抗化學腐蝕性好等優點。它在航天航空、汽車、化工、電子、電器等領域均具有廣泛的應用。

近幾年適用于樹脂傳遞模塑(RTM)成型的熱塑性樹脂基復合材料體系已經被開發出來。例如在第18屆中國國際復合材料展覽會上，榮獲“中國復材展-JEC”優秀創新產品獎的電動汽車用纖維增強尼龍6復合材料地板。又例如一專利中提到的纖維增強PCBT復合材料(專利申請號201110412006.6)。這為纖維增強熱塑性樹脂基復合材料的復雜結構件的批量制造提供了良好的開端和保證。

但是由于復雜結構件的結構復雜，在RTM模具制造的過程中，模具陰陽模的精度會有很大的變化。鋪放纖維織物時不能采用整體一片式鋪放，需要將其合理分區域，分塊鋪放。這樣就會導致結構件的成品件在某些區域內出現纖維浸潤不完全或樹脂過多的現象，在拐角或纖維搭接處出現明顯的富樹脂區，造成制得的結構件表面的富樹脂容易在使用過程中產生裂紋或干斑，從而會影響結構件的力學性能、使用性能和結構件的外觀。特別是對于纖維增強的不透明或半透明的熱塑性樹脂復合材料的外觀形貌。對于某些纖維增強熱塑性復合材料來說，由于其樹脂在空氣中易高溫氧化、熔融后粘度比較大和流動性比較差等原因，現在還沒有相應的缺陷修補技術。

因此本領域尚需提供一種減少纖維增強熱塑性復合材料制品表面缺陷的方法，使獲得的纖維增強熱塑性復合材料制品的外觀形貌無明顯干斑或裂紋。

發明內容

本發明的第一目的是提供一種減少纖維增強熱塑性復合材料制品表面缺陷的方法，其特征在于，包含如下步驟：

(a)提供一具有彼此可合模的一陰模及一陽模的模具；

(b)將一層以上的纖維編織布及一層以上的彈性纖維制品以層迭的方式鋪放于所述模具，或是將一含有一層以上的纖維編織布及一層以上的彈性纖維制品的層迭物鋪放于所述模具，所述彈性纖維制品是纖維氈、三維纖維機織物中的一種或兩種以上；

(c)將所述陰模及陽模合模，對所述模具進行加熱；

(d)將一熱塑性樹脂組合物注入所述模具中；和

(e)待所述熱塑性樹脂組合物固化，模具冷卻后，脫模得到一制品。

本發明的第二目的是提供一種纖維增強熱塑性復合材料，其特征在于，所述復合材料包括熱塑性聚合物材料本體以及位于所述本體中的一層以上的纖維編織布及一層以上的彈性纖維制品形成的層迭物，并且所述的層迭物與所述聚合物材料本體是一體化的，所述彈性纖維制品是纖維氈、三維纖維機織物中的一種或兩種以上。

本發明的第三目的是提供一種纖維增強熱塑性復合材料制品，其特征在于，所述的制品由所述的纖維增強熱塑性復合材料制成。

本發明的有益之處在于：本發明方法實施簡單且易操作，幷且對減少纖維增強熱塑性樹脂基復合材料制品表面的富樹脂區缺陷及干斑缺陷的效果很明顯，能大幅度提高制品的合格率，加快了纖維增強熱塑性樹脂基復合材料的批量工業化生產進程。

應理解，在本發明范圍內中，本發明的上述各技術特征和在下文(如實施例)中具體描述的各技術特征之間都可以互相組合，從而構成新的或優選的技術方案。限于篇幅，在此不再一一累述。

附圖說明

圖1是說明本發明方法的一優選例的流程示意圖；

圖2是說明該優選例中纖維編織布和纖維氈鋪放于模具中的鋪層順序的照片；

圖3是說明實施例1與對比實施例1的汽車地板模具的照片；

圖4是說明實施例1制得的汽車地板制品的照片；

圖5是說明對比實施例1制得的汽車地板制品的照片

圖6是說明實施例2制得的汽車后箱蓋制品的照片；

圖7是說明對比實施例2制得的汽車后箱蓋制品的照片。

具體實施方式