[发明专利]纤维增强树脂基复合家具材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种家具材料及其制备方法，具体说是一种纤维增强树脂基复合家具材料及其制备方法。

背景技术

传统的家具结构材料有木材、金属材料（例如铝合金、钢材、铜材等）、工程塑料和玻璃等，这些材料具有一定的强度、可加工性、耐久性和可以处理成漂亮的外观等特点。

但是，现有每一种材料都有一些缺点，例如玻璃重而脆；工程塑料刚性差，易老化；金属材料具有重而易腐蚀；木材易吸水而腐烂等。

发明内容

本发明就是为了解决现有材料的技术问题，提供一种美观、质轻、强度高、刚度高、耐久性好、可修复翻新的纤维增强树脂基复合家具材料及其制备方法。

为此，本发明以一种纤维增强树脂基复合家具材料，以热固性树脂为基体，以编织纤维作为增强材料，以轻质夹心材料为中间层。

本发明优选的技术方案是所用编织纤维是指碳纤维、芳纶纤维或者表面金属化的玻璃纤维中的单一纤维的编织布或者是上述任意两种纤维之间的混编布。优选的碳纤维规格为1k、3k、6k或12k；芳纶纤维规格为400d、600d、800d、1000d、1500d或3000d。其织物形式为平纹织物、斜纹织物、缎纹织物、单向织物、多轴向织物中的一种或多种。例如，日本TORAY、日本TOHO、日本MITSUBISHI或台湾台丽工厂产的1K/3K/6K/12K碳纤维，杜邦公司生产的芳纶纤维，台湾电缘公司生产的彩色电镀玻纤布。

本发明进一步优选的技术方案热为固性树脂为环氧树脂（例如HEXION生产的真空导入用的环氧树脂体系RIM135)、不饱和聚酯树脂(例如广州福田生产的191,196,199树脂）、乙烯基酯树脂或聚氨酯树脂（例如上海昭和生产的806乙烯基树脂）。

本发明再进一步优选的技术方案热为轻型夹心材料是指铝材、聚酰亚胺或聚丙烯材质的蜂窝结构材料（NIDAPLAST composites生产的聚丙烯蜂窝板）；轻型夹心材料还可为聚氨酯（广州拜耳生产的5毫米~50毫米厚的发泡板）、聚酰亚胺或聚氯乙烯发泡材料（昆山戴铂生产的6毫米厚的PVC发泡板）。

本发明提供的纤维增强树脂基复合家具材料的制备方法，其可以为树脂真空导入成型方法，所用模具为纤维增强树脂模或金属模，在模具表面手刷或喷射不饱和聚酯或乙烯基酯胶衣，然后铺覆编织花纹的纤维织物并抽真空，真空度保持在-0.09～-0.1MPa。

本发明提供的纤维增强树脂基复合家具材料的制备方法，其可以为采用压力机的模压成型方法，所用模具为金属模具，模压材料的表面材料为预先浸渍了环氧树脂的带有编织花纹的织物，所述压力机的参数为：压板压强2MPA～20MPa，温度为25～180摄氏度。

本发明提供的纤维增强树脂基复合家具材料的制备方法，其可以采用预浸料的热压罐成型方法，所用模具为金属模具或纤维增强树脂模具，铺覆材料的表面层为预先浸渍了环氧树脂的带有编织花纹的织物，其首先将予浸料逐层铺覆在模具的型腔内，再在予浸料上铺覆聚酯或尼龙脱模布，然后连接好真空管并抽真空，真空度为-0.09MPa～-0.1MPa，所述热压罐规格为：使用温度为25～180摄氏度，最高使用压力为0.1～1.6MPa，最后关闭热压罐的端盖，开始升温到80～150摄氏度，固化2～8小时后，降温，开罐，产品脱模、切割、打磨、喷漆至成品。

纤维增强树脂基复合家具材料具有重量轻（密度为1.5克/立方厘米）、比强度高，可达1600MPa/（克/立方厘米），而普通钢材的比强度只有59MPa/（克/立方厘米）、比模量高、具有优异的耐化学腐蚀性、抗疲劳性能好、减振性好、可设计性强、外观纤维的编织花纹多样等特点。

这种材料用作家具材料具有以下优点：

（1）具有美学效果。碳纤维纱线具有黑亮的特点，用它织成的织物纵向和横向的反光不同，在与树脂复合后其表面会产生突出的独一无二立体效果；另外当碳纤维纱线和其他如芳纶纱线混编的一起时，可以产生黑黄，黑红，黑兰搭配的花纹等；玻璃纤维织物还可以电镀银色，金色，蓝色，黄色等金属色；由这些织物做成的复合材料做家具表面会形成多种高档装饰性的美学效果。这些表面花纹都是内部材料产生的，具有立体效果，与传统的家具表面完全不同。

（2）轻质，高强度，高刚度。由于纤维复合材料的轻质高刚性，用它可以制作大跨度的桌子等家具而中间不需要支撑脚，这一点是其他任何家具材料都不能实现的；