[發明專利]一種高性能多軸向格構纖維復合材料制備方法

在審

• 申請號: 202011486158.6
• 申請日: 2020-12-16
• 公開（公告）號: CN112606427A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 伏耀華;周圣雨;付萬華;倪冰
• 申請（專利權）人: 浙江博澳節能科技有限公司
• 主分類號: B29C70/34
• 分類號: B29C70/34;B29C70/54;C08L63/10;C08K7/14
• 代理公司: 瑞安市翔東知識產權代理事務所 33222
• 代理人: 劉兆林

本發明公開了一種高性能多軸向格構纖維復合材料制備方法，其特征在于：包括有以下步驟，第一步，材料準備，準備乙烯基樹脂、纖維、固化劑，纖維包括有玻璃纖維布、多軸向格構纖維和玻璃短切纖維，所述乙烯基樹脂與纖維的重量配比為1:1，多軸向格構纖維在纖維總含量中不低于20%，固化劑含量為乙烯基樹脂含量的0.5%?2%，將固化劑加入至乙烯基樹脂中，攪拌均勻后備用；第二步，構件成型，將玻璃纖維布、玻璃短切纖維、多軸向格構纖維依次鋪層在模具內，分別用乙烯基樹脂浸潤透并通過輥壓壓實，將完成的制品和模具一起進入保溫室待反應；第三步，構件完成，將保溫室內制品取出，處理制品毛邊、飛邊，最后形成完整的構件，放入成品區。本發明所制構件結構強度大、耐撞擊、高回彈、高消能、耐疲勞性能好，可塑性強，綠色環保，適用范圍廣。

技術領域

本發明涉及一種復合材料的改進發明，尤其涉及一種高性能多軸向格構纖維復合材料（簡稱UHPF）制備方法的改進發明。

背景技術

高性能復合材料是將乙烯基樹脂、玻纖、玄武巖纖維等原輔材料通過特定工藝生產，其制品主要產品有橋墩防撞設施、橋墩防撞護弦、橋墩防撞圈、航天航空、高鐵、汽車、風力發電、游輪、軍工、道路、水運建設等；制品性能參數為：拉伸強度≥250Mpa；拉伸彈性模量≥2.5Gpa；斷裂延伸率≥2%；彎曲強度≥200Mpa；壓縮強度≥190Mpa；剪切強度≥15Mpa，以上制品能夠滿足以前的防撞產品要求；但是現今船舶數量不斷增加且船型趨于大型化，則難于滿足以前防撞產品各種所需要的性能；且航天航空、高鐵、汽車等行業不斷研發進步，以前產品難以滿足現今所需的性能。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種高性能多軸向格構纖維復合材料制備方法。

為了解決上述技術問題，本發明是采用如下技術方案來實現的：該種高性能多軸向格構纖維復合材料制備方法，其特征在于：包括有以下步驟，第一步，材料準備，準備乙烯基樹脂、纖維、固化劑，纖維包括有玻璃纖維布、多軸向格構纖維和玻璃短切纖維，所述乙烯基樹脂與纖維的重量配比為1:1，多軸向格構纖維在纖維總含量中不低于20%，固化劑含量為乙烯基樹脂含量的0.5%-2%，將固化劑加入至乙烯基樹脂中，攪拌均勻后備用，將玻璃纖維布、多軸向格構纖維、玻璃短切纖維，根據模具造型，定制裁剪，并做好編號；第二步，構件成型，步驟（1）將玻璃纖維布，依次鋪層在模具內，用乙烯基樹脂使玻璃纖維布浸潤透并通過輥壓將乙烯基樹脂與玻璃纖維布壓實，步驟（2）將玻璃短切纖維，依次鋪層在玻璃纖維布上，用乙烯基樹脂使玻璃短切纖維浸潤透并通過輥壓將乙烯基樹脂與玻璃短纖維壓實，步驟（3）將多軸向格構纖維，依次鋪層在玻璃短切纖維上，用乙烯基樹脂使多軸向格構纖維浸潤透并通過輥壓將乙烯基樹脂與多軸向格構纖維壓實，步驟（4）將完成的制品和模具一起進入保溫室待反應，保溫室溫度控制在70℃-90℃，進入保溫室反應時間需不低于24小時；第三步，構件完成，將保溫室內制品取出，處理制品毛邊、飛邊，最后形成完整的構件，放入成品區。

所述構件成型的步驟（1）、步驟（2）、步驟（3）可依次循環進行。

玻璃纖維布的含量按循環數均分至每一個步驟（1）中，玻璃短切纖維的含量按循環數均分至每一個步驟（2）中，多軸向格構纖維的含量按循環數均分至每一個步驟（3）中。

所述玻璃短切纖維、玻璃纖維布、多軸向格構纖維的纖維長度均為300mm。

所述多軸向格構纖維包含以下：碳纖維、玄武巖、竹纖維、陶瓷纖維、硼纖維、高分子聚乙烯纖維、石墨烯纖維、碳納米纖維、超導纖維、超高分子量聚乙烯纖維、PBO纖維、聚四氟乙烯纖維、石英纖維中的一種或兩種以上。

本發明的有益效果是改進后的高性能多軸向格構纖維復合材料制備方法，利用該方法制備出的構件結構強度大、耐撞擊、高回彈、高消能、可塑性強、耐疲勞性能好，具體性能參數為：拉伸強度≥750Mpa；拉伸彈性模量≥7Gpa；斷裂延伸率≥7%；彎曲強度≥600Mpa；壓縮強度≥590Mpa；剪切強度≥45Mpa。

具體實施方式