[發明專利]工程塑料和多孔金屬板的層壓復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202110169711.1
• 申請日: 2021-02-07
• 公開（公告）號: CN112848528A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 張利;何苗苗;李玉寶
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: B32B3/24
• 分類號: B32B3/24;B32B3/30;B32B27/28;B32B27/20;B32B15/08;B32B15/00;B32B15/18;B32B15/20;B32B27/34;B32B15/088;B32B27/36;B32B15/09;B32B37/06;B32B37/10
• 代理公司: 成都科海專利事務有限責任公司 51202
• 代理人: 黃幼陵

1.工程塑料和多孔金屬板的層壓復合材料，其特征在于該層壓復合材料的底層和頂層為工程塑料或含有增強相的工程塑料，底層與頂層之間有至少一層金屬孔板，當底層與頂層之間的金屬孔板為至少兩層時，金屬孔板之間為工程塑料層或含有增強相的工程塑料層，所述工程塑料層或含有增強相的工程塑料層與所述金屬孔板結合成一體，且工程塑料或含有增強相的工程塑料貫穿在金屬孔板的孔道中形成網絡互穿結構。

2.根據權利要求1所述工程塑料和多孔金屬板的層壓復合材料，其特征在于當底層與頂層之間的金屬孔板為至少兩層時，金屬孔板之間的工程塑料層厚度為500μm～2cm。

3.根據權利要求1或2所述工程塑料和多孔金屬板的層壓復合材料，其特征在于金屬孔板的厚度不超過3mm，孔密度為1～1000個/cm²。

4.根據權利要求3所述工程塑料和多孔金屬板的層壓復合材料，其特征在于金屬孔板上的孔為圓孔或方孔，當金屬孔板上的孔為圓孔時，孔徑為200μm～5mm，當金屬孔板上的孔為方孔時，孔的長度為200μm～5mm、寬度為200μm～5mm。

5.根據權利要求1或2所述工程塑料和多孔金屬板的層壓復合材料，其特征在于工程塑料為聚醚醚酮、尼龍、聚酯、聚甲醛、聚碳酸酯或聚苯硫醚。

6.根據權利要求1或2所述工程塑料和多孔金屬板的層壓復合材料，其特征在于金屬孔板的材質為鈦及其合金、鈷及其合金、鋁及其合金、鈷鉻鉬合金或不銹鋼。

7.根據權利要求1或2所述工程塑料和多孔金屬板的層壓復合材料，其特征在于工程塑料所含增強相為石墨烯、氧化石墨烯、黑磷、石墨、碳納米管、碳纖維或MXene材料。

8.一種工程塑料和多孔金屬板的層壓復合材料的制備方法，其特征在于以工程塑料或含有增強相的工程塑料粉末及金屬孔板為原料，步驟如下：

(1)根據所制備的層壓復合材料及其尺寸，計量工程塑料粉末或含有增強相的工程塑料粉末及準備金屬孔板；

(2)當制備的層壓復合材料底層和頂層為工程塑料或含有增強相的工程塑料、底層與頂層之間的金屬孔板為一層時，將計量好的底層所需工程塑料粉末或含有增強相的工程塑料粉末平鋪在熱壓機的模具中，升溫至高于工程塑料的熔點但不超過其熔點50℃的溫度保溫使工程塑料粉末或含有增強相的工程塑料粉末處于熔融狀態，然后將金屬孔板放入熱壓機的模具，再將計量好的頂層所需工程塑料粉末或含有增強相的工程塑料粉末加入熱壓機的模具中，待加入的工程塑料粉末或含有增強相的工程塑料粉末被加熱至熔融狀態后，連續進行下述操作至少三次：加壓至1～2MPa，保溫保壓至少3min后泄壓，然后取出裝有熱壓產物的模具自然冷卻至室溫，即得到層壓復合材料；

或者當制備的層壓復合材料底層和頂層為工程塑料或含有增強相的工程塑料、底層與頂層之間的金屬孔板為至少兩層時，將計量好的底層所需工程塑料粉末或含有增強相的工程塑料粉末平鋪在熱壓機的模具中，升溫至高于工程塑料的熔點但不超過其熔點50℃的溫度保溫使工程塑料粉末或含有增強相的工程塑料粉末處于熔融狀態，然后將第一層金屬孔板放入熱壓機的模具，再將計量好的第一層金屬孔板與第二層金屬孔板之間所需工程塑料粉末或含有增強相的工程塑料粉末加入熱壓機的模具中，待加入的工程塑料粉末或含有增強相的工程塑料粉末被加熱至熔融狀態后，放入第二層金屬孔板，按照上述操作，直至所有的金屬孔板被放入熱壓機的模具，再將計量好的頂層所需工程塑料粉末或含有增強相的工程塑料粉末加入熱壓機的模具中，待加入的工程塑料粉末或含有增強相的工程塑料粉末被加熱至熔融狀態后，連續進行下述操作至少三次：加壓至1～2MPa，保溫保壓至少3min后泄壓，然后取出裝有熱壓產物的模具自然冷卻至室溫，即得到層壓復合材料。