[發明專利]一種復合材料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201611250482.1
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN108248170A
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發明（設計）人: 黃少華;張秀峰;徐學峰;林宏業
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: B32B27/12
• 分類號: B32B27/12;B32B15/14;B32B7/12;B32B27/04;B32B27/40;B32B37/12;B32B37/06;B32B37/10;B44C5/00
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 嚴政;劉依云

本發明涉及復合材料領域，公開了一種復合材料及其制備方法和應用。所述復合材料的制備方法包括將纖維層通過膠粘劑貼合在熱塑性片材或金屬片材的至少一側表面上，形成預成型體，接著在所述預成型體的纖維層的表面采用雙組分聚氨酯樹脂進行樹脂轉移模塑成型，以與所述纖維層共同形成聚氨酯?纖維層；所述雙組分聚氨酯樹脂中含有多元醇組分和多異氰酸酯組分。采用本發明提供的方法制備復合材料，不僅能夠保證纖維布不回彈，而且還能夠獲得良好的表面質量，所得制品的透明度、抗劃傷性以及層間結合強度均非常高。

技術領域

本發明涉及復合材料領域，具體地，涉及一種復合材料的制備方法、由該方法制備得到的復合材料以及所述復合材料作為裝飾件的應用。

背景技術

纖維復合材料成型方式主要有預浸料模壓成型和樹脂轉移模塑成型(RTM)。其中，所述預浸料模壓成型是指將預浸有樹脂基體的纖維材料放入模具中，然后進行模壓以使得模壓料逐漸固化，接著將制品從模具中取出。所述樹脂轉移模塑成型是指將纖維材料鋪放到模具中，然后用壓力將樹脂基體注入該模具中，樹脂基體浸透纖維材料，之后再進行固化、脫模。

例如，CN102785627A公開了一種采用類似于預浸料模壓成型的方法制備纖維復合材料，具體公開了一種具有面板復合的層結構復合材料保險杠。該保險杠包括面板和纖維增強復合層板，面板與纖維增強復合層板為粘接，所述面板為金屬板、熱塑性塑料板、橡膠板、纖維增強樹脂基體板、泡沫板、蜂窩板或復合板，所述纖維增強復合層板由多層纖維增強材料層和多層樹脂基體構成，所述多層纖維增強材料層為鋪層所得，所述樹脂基體包覆在所述纖維增強材料層中的纖維上。其中，所述樹脂基體為環氧樹脂、乙烯基樹脂、不飽和聚酯樹脂、EPAR樹脂、酚醛樹脂、雙馬來酰亞胺樹脂、聚酰亞胺樹脂、硅橡膠、乙丙橡膠、天然橡膠、氯丁橡膠、氯磺化聚乙烯橡膠、丁腈橡膠、氟橡膠等。該保險杠的制備方法包括在下面板上涂樹脂基體，將裁剪好的纖維增強材料層鋪在下面板上，然后涂覆樹脂基體，重復進行鋪纖維增強材料層和涂覆樹脂基體，直至達到所需保險杠厚度，貼上面板，得到預成型件，接著將所述預成型件放入模具中，在溫度為5-180℃、壓力為0.01-20MPa的條件下保壓10min-3h后脫模。

然而，所述預浸料模壓成型通常需要采用碳纖維環氧樹脂預浸料或者熱塑性樹脂預浸料模壓成型，預浸料生產過程復雜，只能成型較為簡單的樣品，并且碳纖維環氧樹脂預浸料的固化形成的成品的表面質量較差，后續需要多次打磨和噴涂才能獲得外觀較好的產品。所述預浸料模壓成型往往只能形成結構比較簡單的產品。此外，在汽車和航空工業獲得大量使用的液態樹脂轉移模塑成型一般需要復雜的預成型步驟，并且通常都是將纖維布直接置于模具中并注入液態樹脂進行樹脂轉移模塑成型，這樣會使得纖維布容易被快速注入的樹脂沖散，從而嚴重影響產品質量；并且由于所采用的液態樹脂大多為環氧樹脂，為了加快成型速度，往往需較高模具溫度，能耗較大，表面質量和抗劃傷性較差。此外，上述方法都無法保證后續模內注塑碳纖維復合材料和塑膠之間的結合力。

發明內容

本發明是為了解決現有技術采用樹脂轉移模塑成型時存在的上述缺陷，而提供一種新的復合材料的制備方法、由該方法制備得到的復合材料以及所述復合材料作為裝飾件的應用。

為了實現上述目的，本發明提供了一種復合材料的制備方法，其中，該方法包括將纖維層通過膠粘劑貼合在熱塑性片材或金屬片材的至少一側表面上，形成預成型體，接著在所述預成型體的纖維層的表面采用雙組分聚氨酯樹脂進行樹脂轉移模塑成型，以與所述纖維層共同形成聚氨酯-纖維層；所述雙組分聚氨酯樹脂中含有多元醇組分和多異氰酸酯組分。

本發明還提供了由上述方法制備得到的復合材料。

此外，本發明還提供了所述復合材料作為裝飾件的應用。