[發明專利]纖維增強聚合物復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201610019620.9
• 申請日: 2016-01-05
• 公開（公告）號: CN106938548A
• 公開（公告）日: 2017-07-11
• 發明（設計）人: 陳湛;李志江
• 申請（專利權）人: 科思創聚合物(中國)有限公司
• 主分類號: B29C70/22
• 分類號: B29C70/22;B29C70/52;B29C70/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及復合材料及其制備方法，尤其涉及纖維增強聚合物復合材料及其制備方法。

背景技術

拉擠工藝和連續板生產工藝是廣泛應用的復合材料連續生產工藝。拉擠工藝使用沿著模腔中心軸線交替運動的夾持臺或者連續運動的履帶將被基體樹脂浸漬并且在模腔中因基體樹脂的固化或者硬化而與基體樹脂結合為一體的連續的增強纖維連續不斷地牽引出模腔而生產纖維增強復合材料產品。

連續板工藝是在兩層不斷向前運動的薄膜之間用樹脂或者樹脂糊將增強纖維浸漬透，并在一定的溫度下使樹脂或者樹脂糊固化或者硬化而與基體樹脂結合在一起成為連續的板材或者片材的工藝。

上述復合材料中常用的增強纖維是玻璃纖維、碳纖維、Kevlar纖維、玄武巖纖維、天然織物纖維等，其中玻璃纖維最為常用。上述復合材料尤其是拉擠復合材料具有纖維含量高、機械性能好和生產自動化程度高等優點，同時也具有橫向強度弱和因為磨損和老化造成的增強纖維曝露于復合材料表面等弱點。

為了克服以上弱點，工業界廣泛使用的方法是采用纖維氈來增強橫向性能和采用聚合物纖維表面氈來保護增強纖維防止纖維曝露于復合材料表面。這里纖維氈是指采用縫、針刺、無紡粘接的的方法將連續或者短切的纖維均勻分布并且結合在一起制成的氈狀片材或者卷材。這里的聚合物纖維表面氈是指用制漿沉降的方法將聚合物纖維短絲粘接制成的薄 片。工業界最常用的聚合物纖維是聚酯纖維和尼龍纖維，最常用的克重小于80g/m²。

在實際應用中，纖維氈的缺點是抗拉強度不足、容易被拉斷，厚度不均勻，切割后容易產生纖維毛羽堆積和預成型彎折困難。聚酯和尼龍纖維表面氈的缺點是成本高、生產效率低、纖維不連續造成老化后聚酯纖維曝露、飛散；抗老化效果有限等。本領域中一直需要增強纖維曝露減少甚至得以避免的復合材料以及合適的制造方法。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種增強纖維曝露減少的復合材料。

本發明所要解決的技術問題可以通過以下技術方案得以解決。

本發明的第一方面提供纖維增強聚合物復合材料，其特征在于：

a.所述纖維增強聚合物復合材料包含呈連續相的聚合物樹脂基體和分散于所述聚合物樹脂基體中的化學纖維織物和增強纖維，所述化學纖維織物包覆所述增強纖維以避免增強纖維暴露于所述復合材料的外表；

b.所述化學纖維織物由連續的化學纖維制成且其克重在10～1800克/m²之間，優選在10～1200克/m²之間，最優選在10～100克/m²之間；和

c.所述纖維增強聚合物復合材料由拉擠工藝或連續層壓板工藝制備。

本發明的第二方面提供制備上述纖維增強聚合物復合材料的方法，其特征在于，包括以下步驟：

i)用化學纖維織物包覆增強纖維；

ii)用液態聚合物樹脂浸漬所述化學纖維織物和增強纖維；

iii)使所述樹脂固化或者硬化從而使所述樹脂和所述化學纖維織物和增強纖維結合成為一體得到所述復合材料；和

iv)采用拉擠工藝或連續層壓板工藝使所述復合材料連續成型。

本發明的第三方面提供由上述纖維增強聚合物復合材料制備的制品。

本發明纖維增強聚合物復合材料的增強纖維曝露減少或甚至得以避免，可用于制備電纜橋架、門窗幕墻框等。

本發明制備纖維增強聚合物復合材料的方法，有效地提高了復合材料的性能，同時也降低了表面處理成本，提高了生產效率。

附圖說明

圖1所示為制備本發明纖維增強聚合物復合材料的制備流程示例，其中：

1代表玻璃纖維紗；2代表玻璃纖維縫編氈；3代表注膠盒入口板；4代表注膠盒；5代表注膠盒出口板；6代表模具；7代表平板；8代表夾持臺牽引裝置；9代表平板；10代表夾持臺牽引裝置。

具體實施方式

本申請提供以下實施方案：

實施方案1、纖維增強聚合物復合材料，其特征在于：

a.所述纖維增強聚合物復合材料包含呈連續相的聚合物樹脂基體和分散于所述聚合物樹脂基體中的化學纖維織物和增強纖維，所述化學纖維織物包覆所述增強纖維以避免增強纖維暴露于所述復合材料的外表；

b.所述化學纖維織物由連續的化學纖維制成且其克重在10～1800克/m²之間，優選在10～1200克/m²之間，最優選在10～100克/m²之間；和