[發(fā)明專利]一種纖維增強(qiáng)樹脂復(fù)合材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611063381.3
• 申請日: 2016-11-28
• 公開（公告）號: CN106592319B
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王習(xí)文;顏鑫;陳貴嫻
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 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(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 羅觀祥

本發(fā)明屬于復(fù)合材料領(lǐng)域，公開了一種纖維增強(qiáng)樹脂復(fù)合材料及其制備方法。所述復(fù)合材料包括合成纖維或合成樹脂顆粒與增強(qiáng)纖維，是將合成纖維的漿料與增強(qiáng)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(fù)合材料；或?qū)⒑铣蓸渲w粒的漿料與增強(qiáng)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(fù)合材料；再將由單層復(fù)合材料堆疊而成的復(fù)合材料進(jìn)行熱壓制備而成。所述的復(fù)合材料中纖維分布均勻，具有較好拉伸性能、彎曲性能和沖擊韌性，界面相容性好，吸水率低，導(dǎo)電率低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于復(fù)合材料領(lǐng)域，具體涉及到一種纖維增強(qiáng)樹脂復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)

纖維增強(qiáng)復(fù)合材料是一種輕質(zhì)、高強(qiáng)度的新型材料，具有耐腐蝕、力學(xué)性能優(yōu)良的良好性能。隨著汽車、航天等領(lǐng)域輕量化的發(fā)展，各行業(yè)對纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的需求越來越大、要求越來越高。

目前，纖維增強(qiáng)復(fù)合材料存在著增強(qiáng)纖維造樹脂基材中分布不均等缺陷，這極大地影響了材料的性能。傳統(tǒng)的纖維增強(qiáng)樹脂材料也存在著工序復(fù)雜、價格高昂的缺陷。以傳統(tǒng)碳纖維增強(qiáng)樹脂為例，其制備方法包括：1)碳纖維毛氈成型；2)樹脂含浸成預(yù)浸材；3)預(yù)浸材熱壓成型。價格過高限制了纖維增強(qiáng)樹脂材料的大量應(yīng)用。

目前有不少文獻(xiàn)述及碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的制備方法，例如專利申請《纖維增強(qiáng)樹脂復(fù)合材料及其制備方法和用途》(申請?zhí)?01410339379.9)公開了一種纖維增強(qiáng)樹脂復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：將經(jīng)過表面氧化處理的纖維進(jìn)行涂層處理；將經(jīng)過涂層處理的纖維按照所需形狀進(jìn)行三維立體編織；將編織好的三維織物放入模具中，加入熱固性樹脂，低溫注塑成型。這些方法只是傳統(tǒng)碳纖維增強(qiáng)樹脂制備工藝的衍生，依舊存在著工藝復(fù)雜、成本高昂的問題。

目前，纖維增強(qiáng)復(fù)合材料存在著增強(qiáng)纖維造樹脂基材中分布不均等缺陷，這極大地影響了材料的性能。

發(fā)明內(nèi)容

針對以上問題，本發(fā)明的首要目的在于提供一種纖維增強(qiáng)樹脂復(fù)合材料，該復(fù)合材料具有較好拉伸性能、彎曲性能、和沖擊韌性，界面相容性好，吸水率低，導(dǎo)電率低，增強(qiáng)纖維在樹脂基體中分布均勻。

本發(fā)明的再一目的在于提供上述纖維增強(qiáng)樹脂復(fù)合材料的制備方法。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種纖維增強(qiáng)樹脂復(fù)合材料，包括合成纖維或合成樹脂顆粒與增強(qiáng)纖維，是將合成纖維的漿料與增強(qiáng)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(fù)合材料；或?qū)⒑铣蓸渲w粒的漿料與增強(qiáng)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(fù)合材料；再將由單層復(fù)合材料堆疊而成的復(fù)合材料進(jìn)行熱壓制備而成。

所述纖維增強(qiáng)樹脂復(fù)合材料中增強(qiáng)纖維的含量為0.1wt％-80wt％。

所述纖維增強(qiáng)樹脂復(fù)合材料的厚度1-100mm。

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。

優(yōu)選地，所述合成纖維的纖度為0.1-0.7dext，長度為3-6mm，優(yōu)選3mm。

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?；蚓廴樗犷w粒中的一種以上。

優(yōu)選地，所述合成樹脂顆粒的粒徑為10-900μm，優(yōu)選200-700μm。

所述增強(qiáng)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。

所述納米纖維素和/或微納米纖維素的制備方法為化學(xué)法、機(jī)械法或者細(xì)菌纖維素，采用常規(guī)的制備方法得到。

所述增強(qiáng)纖維的長度≤30mm。