[發明專利]一種泡沫夾層復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201910312629.2
• 申請日: 2019-04-18
• 公開（公告）號: CN109940907B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 祝成炎;陳雪善
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: B29C70/36
• 分類號: B29C70/36;B29C70/54;B32B17/04;B32B17/10;B32B17/12;B32B27/02;B32B27/04;B32B27/12;B32B27/34;B32B27/36;B32B27/38;B32B7/12;B32B5/06;B32B37/02
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 胡劍輝

本發明公開了一種泡沫夾層復合材料及其制備方法，涉及泡沫夾層復合材料技術領域。本發明提供的一種泡沫夾層復合材料及其制備方法，采用無堿玻璃纖維直接無捻粗紗與高強工業滌綸長絲粗紗并線不加捻制備玻/滌共混粗紗，再將玻/滌共混粗紗結合多軸向縫編織物生產工藝技術，使用多個方向紗線角度鋪放至少一層斜向紗線層，將各層斜向紗線層疊放縫編制備多軸向玻/滌縫編織物，并以該多軸向玻/滌縫編織物作為增強蒙皮層材料疊加與PVC泡沫夾層芯材料上下，采用真空灌注成型工藝技術共同固化成型制備得到泡沫夾層復合材料，由于高強工業滌綸纖維密度遠低于無堿玻璃纖維密度，泡沫夾層復合材料克重大大降低，達到使泡沫夾層復合材料輕量化的技術效果。

技術領域

本發明涉及夾層復合材料技術領域，特別涉及一種泡沫夾層復合材料及其制備方法。

背景技術

夾層復合材料以其比剛度、比強度高的優點倍受青睞，其根據夾層芯材料的不同，分為泡沫、蜂窩、輕木等夾芯結構復合材料，可在滿足實際使用結構強度、剛度要求的前提下，實現自重輕便、高速運行、能耗節約，因此在船艇、風電葉片、高速列車的制造中作為結構材料被廣泛使用。

為了進一步提高夾層復合材料在各方面的綜合性能，人們對夾層復合材料的設計開發及相關成型工藝技術進行了深入的研究。現有技術提供了一種泡沫夾層復合材料，其上下面增強面層材料主要以雙軸向、三軸向的玻璃纖維多軸向縫編織物為主，PVC泡沫為夾層芯材料，由于玻璃纖維是一種高性價比、高比強度、高比剛度且耐腐蝕、耐高溫、隔音效果的無機纖維，利用該材料制備得到的泡沫夾層復合材料同樣能夠具備良好的物理性能和抗腐蝕性能。

在實現本發明的過程中，發明人發現相關技術至少存在以下問題：

相關技術提供的泡沫夾層復合材料使用了大量玻璃纖維，而玻璃纖維屬于高密度無機纖維，容易導致以玻璃纖維多軸向縫編織物為增強面層的夾層復合材料自重較高，與泡沫夾層復合材料的輕量化理念相悖，此外，在泡沫夾層復合材料的制備工藝流程中，玻璃纖維多軸向布翻邊貼合效果較差，且玻璃纖維質地脆而硬易斷成微細纖維，容易附著于工作人員皮膚或被工作人員吸入體內，給工作人員帶來極大健康隱患。

發明內容

針對相關技術存在的上述問題，本發明提供了一種泡沫夾層復合材料的制備方法，由該泡沫夾層復合材料的制備方法制得的泡沫夾層復合材料兼具良好的剛度和比強度，且重量較輕，滿足泡沫夾層復合材料的輕量化理念。本發明的技術方案如下：

根據本發明實施例的第一個方面，提供一種泡沫夾層復合材料的制備方法，所述方法包括：

將無堿玻璃纖維直接無捻粗紗與高強工業滌綸長絲粗紗共同送入并線加捻設備，并線不加捻制備得到玻/滌共混粗紗；

將所述玻/滌共混粗紗送入多軸向縫編機，使用斜向放置的多軸向引緯系統鋪放紗線角度不同的至少一層斜向紗線層，然后將各層斜向紗線層上下重疊鋪放后，共同送入縫編區進行縫編加固，得到多軸向玻/滌縫編織物；

以PVC泡沫為夾層芯材料，按照由下至上的順序將增強蒙皮層材料、夾層芯材料和增強蒙皮層材料疊放于目標模具內，采用真空灌注成型工藝向所述目標模具真空灌注樹脂基體，固化成型后制備得到泡沫夾層復合材料，所述增強蒙皮層材料包括所述多軸向玻/滌縫編織物。

在一個優選的實施例中，所述增強蒙皮層材料還包括玻/滌短切氈，此時，所述方法還包括：

將無堿玻璃纖維直接無捻粗紗切為規格50mm長的無堿玻璃纖維短切紗，將高強工業滌綸長絲粗紗切為規格50mm長的高強工業滌綸短切紗，按克重2-1.5：1的比例將所述無堿玻璃纖維短切紗和所述高強工業滌綸短切紗均勻混合并無序排列鋪放后，表面均勻噴灑粉末膠黏劑或液體膠黏劑，然后共同送入熱扎滾筒機芯加熱固化，得到門幅為100-3400mm，克重為300-900g/m²的玻/滌短切氈；