[發明專利]一種纖維增強樹脂復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201611063381.3
• 申請日: 2016-11-28
• 公開（公告）號: CN106592319B
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發明（設計）人: 王習文;顏鑫;陳貴嫻
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: D21F11/06
• 分類號: D21F11/06;D21F13/04;D21H21/24;D21H25/04
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 羅觀祥

1.一種纖維增強樹脂復合材料，其特征在于：包括合成纖維或合成樹脂顆粒與增強纖維，是將合成纖維的漿料與增強纖維的漿料混合，采用完全濕法抄紙工藝，一次抄造成形，得到單層復合材料；或將合成樹脂顆粒的漿料與增強纖維的漿料混合，并加入表面活性劑，采用紙頁泡沫成型工藝，一次抄造成形，得到單層復合材料；再將由單層復合材料堆疊而成的復合材料進行熱壓制備而成；所述復合材料進行熱壓是指復合材料在模具中熱壓成型；

所述合成纖維為聚乙烯纖維、聚丙烯纖維、聚對苯二甲基乙二醇酯纖維、聚氯乙烯纖維或聚乳酸纖維中的一種以上；

所述合成樹脂顆粒為聚乙烯顆粒、聚丙烯顆粒、聚對苯二甲基乙二醇酯顆粒、聚氯乙烯顆粒或聚乳酸顆粒中的一種以上；所述合成樹脂顆粒的粒徑為10-900μm；

所述增強纖維為玻璃纖維、植物纖維、碳纖維、納米纖維素或微納米纖維素中的一種以上；

所述纖維增強樹脂復合材料中增強纖維的含量為0.1wt%-80wt%；

所述合成纖維的纖度為0.1-0.7dext，長度為3-6mm；所述合成樹脂顆粒的粒徑為200-700μm；

所述增強纖維的長度≤30mm；

所述纖維增強樹脂復合材料的制備方法，包括以下步驟：

當原料為合成纖維時，采用完全紙頁濕法成型工藝，具體步驟為：

（a）：將合成纖維采用水配成漿料，得到漿料A；將增強纖維采用水配成漿料，得到漿料B；

（b）：將A、B漿料懸浮液混合進入抄前池，采用圓網紙機或斜網紙機，一次抄造成形，得到單層紙頁；

（c）：將多張單層紙頁進行堆疊，熱壓，得到纖維增強樹脂復合材料；

當原料為合成樹脂顆粒時，采用紙頁泡沫成型技術，具體步驟為：

（1）將合成樹脂顆粒采用水配成漿料，得到漿料A；將增強纖維采用水配成漿料，得到漿料B；

（2）在漿料A與漿料B混合，加入表面活性劑，通過攪拌發生泡沫；進入抄前池，采用圓網紙機或斜網紙機，通過靜置消泡或真空消泡，一次抄造成形，得到單層紙頁；

（3）將多張單層紙頁進行堆疊，熱壓，得到纖維增強樹脂復合材料；

步驟（b）中紙頁定量為100-300g/m²；紙頁中增強纖維質量分數為0.1wt%-80wt%；

步驟（c）中所述單層紙頁在進行堆疊前需進行預干燥，得到干燥紙頁，干燥紙頁水分含量為40-50wt%；

步驟（c）中所述熱壓的條件為熱壓溫度110-300℃；熱壓時間0.5-10min；

步驟（2）中所述紙頁定量為100-300g/m²；紙頁中增強纖維質量分數為0.1wt%-80wt%；

步驟（3）中所述單層紙頁在進行堆疊前需進行預干燥，得到干燥紙頁，干燥紙頁水分含量為40-50wt%；步驟（3）所述熱壓條件為：熱壓溫度110-300℃；熱壓時間0.5-10min。

2.根據權利要求1所述纖維增強樹脂復合材料，其特征在于：所述植物纖維為針葉木纖維、闊葉木纖維和/或非木材纖維；

所述碳纖維為PAN基碳纖維、瀝青基碳纖維和/或人造絲碳纖維。

3.根據權利要求1所述纖維增強樹脂復合材料，其特征在于：步驟（a）中所述漿料A漿濃為0.01% -1%，漿料B的漿濃為0.01%-5%；步驟（1）中所述漿料A漿濃為1％-5%，漿料B的漿濃為1%-5%。

4.根據權利要求1所述纖維增強樹脂復合材料，其特征在于：步驟（2）中所述表面活性劑的用量為漿料A與漿料B總質量的0.1%-1%。

5.根據權利要求1所述纖維增強樹脂復合材料，其特征在于：步驟（2）中所述表面活性劑為聚乙烯醇、十二烷基硫酸鈉、正十六烷中的一種以上。