[發(fā)明專利]纖維增強(qiáng)雙層樹脂復(fù)合材料、及其擠成型裝置和工藝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010061466.8
• 申請日: 2020-01-19
• 公開（公告）號: CN111216381A
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鞠明杰;成源;鄧軍發(fā)
• 申請（專利權(quán)）人: 南京聚發(fā)新材料有限公司
• 主分類號: B29C70/52
• 分類號: B29C70/52;B29C70/54;B29C70/20
• 代理公司: 南京泰普專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32360
• 代理人: 竇賢宇

本發(fā)明公開了一種纖維增強(qiáng)雙層樹脂復(fù)合材料、及其擠成型裝置和工藝，屬于復(fù)合材料加工制造領(lǐng)域。通過一次拉擠成型工藝和相配套的拉擠成型裝置直接制備出內(nèi)層為芳香族樹脂、外層為脂肪族樹脂的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料產(chǎn)品，其內(nèi)層芳香族樹脂用于提供力學(xué)性能，外層脂肪族樹脂用于提供耐光老化性能。本發(fā)明通過將連續(xù)纖維浸潤了芳香族樹脂后，經(jīng)模具的預(yù)熱區(qū)和凝膠區(qū)初步固化形成有強(qiáng)度的復(fù)合材料，然后進(jìn)入到模具內(nèi)部的外層樹脂膠槽浸潤脂肪族樹脂，經(jīng)過固化區(qū)高溫固化，形成有較大強(qiáng)度的復(fù)合材料。脂肪族樹脂層和芳香族樹脂層通過化學(xué)鍵交聯(lián)，強(qiáng)度大、不會(huì)發(fā)生分離，抗老化性能更穩(wěn)定。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于復(fù)合材料加工制造領(lǐng)域，尤其是一種纖維增強(qiáng)雙層樹脂復(fù)合材料、及其擠成型裝置和工藝。

背景技術(shù)

芳香族樹脂由于其中含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)，力學(xué)性能大但化學(xué)結(jié)構(gòu)不夠穩(wěn)定，易被強(qiáng)光攻擊釋放自由基降低使用壽命，脂肪族樹脂力學(xué)性能相對較低，但結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，耐光老化性好。

很多拉擠工藝制備的樹脂基纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)閼敉馓柟庹丈湎拢浔韺硬牧系哪凸饫匣匦詻Q定了復(fù)合材料的實(shí)際使用年限。為提高材料的耐光老化性，現(xiàn)有技術(shù)主要通過如下手段：1、添加紫外線吸收劑或耐光老化劑，如專利CN201711049120.0和CN201810710845.8都公開了一種通過添加助劑來提高復(fù)合材料耐老化性的技術(shù)，助劑的加入對提高耐光性有一定的幫助，但同時(shí)也會(huì)降低材料的力學(xué)性能，且此類助劑價(jià)格昂貴，添加量多則成本提高明顯，添加量低則耐老化效果不明顯；2、在拉擠復(fù)合材料型材制品表面涂刷耐紫外油漆，如專利CN1094038091A、CN207339213U都公開了通過涂刷耐紫外涂層提高制品的耐光老化性能的技術(shù)。這種方式如下問題：耐紫外油漆多為氟碳漆，價(jià)格昂貴；需對已成型制品成品重新回爐，重新涂刷油漆，并架設(shè)烘干房或烘道，增加加工工序和加工成本；已成型制品表層會(huì)有內(nèi)脫模劑溢出，降低耐紫外油漆涂層附著力；涂漆制品使用時(shí)如涂層出現(xiàn)劃傷等損壞，則嚴(yán)重影響其劃傷出的耐光老化性能；3、通過在制品表層再制備防紫外層的方式，如專利CN109021526A公布一種耐紫外光的纏繞電桿，通過在電桿表層纏繞一層浸有脂肪族聚氨酯樹脂的玻璃纖維并固化，以來提高電桿整體的耐光老化性。但是這種方式將復(fù)合材料的制備工藝由“一步”變成了“兩步”，而且脂肪族樹脂價(jià)格昂貴，大大的提高了生產(chǎn)成本。

而且，樹脂部分相對于纖維部分，更容易引起光老化。由于纖維部分包覆在樹脂部分內(nèi)部，其中在樹脂與纖維的層間結(jié)合處的鍵能最為脆弱，樹脂容易形成電子激發(fā)態(tài)，與周圍的氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)。因此，對玻璃鋼復(fù)合材料的光老化主要發(fā)生在樹脂部分與纖維部分的層間結(jié)合處，而且一旦樹脂與纖維之間因光老化發(fā)生脫離、剝離，復(fù)合材料制品的應(yīng)用性能會(huì)出現(xiàn)斷崖式下降。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：提供一種纖維增強(qiáng)雙層樹脂復(fù)合材料、及其擠成型裝置和工藝，以解決上述背景技術(shù)中所涉及的問題。

技術(shù)方案：提供一種纖維增強(qiáng)雙層樹脂復(fù)合材料，通過一次拉擠成型工藝制備得到的內(nèi)層為芳香族樹脂、外層為脂肪族樹脂的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。

作為一個(gè)優(yōu)選方案，所述內(nèi)層芳香族樹脂至少為環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、不飽和樹脂、乙烯基樹脂或酚醛樹脂中的一種。

作為一個(gè)優(yōu)選方案，所述外層脂肪族樹脂至少為環(huán)氧樹脂或聚氨酯樹脂中的一種。

本發(fā)明還提供一種纖維增強(qiáng)雙層樹脂復(fù)合材料的拉擠成型裝置，包括：紗線供給組件、固化成型組件、牽引切割組件和拉擠設(shè)備平臺(tái)四部分。

紗線供給組件，包括由若干纏繞有增強(qiáng)材料的卷筒組成的紗架，設(shè)置在所述紗架沿著增強(qiáng)材料運(yùn)動(dòng)的一側(cè)、由若干個(gè)導(dǎo)向輪組成的集束架，以及設(shè)置在所述集束架沿著增強(qiáng)材料運(yùn)動(dòng)的一側(cè)導(dǎo)紗板。