[发明专利]对位芳纶复合材料制件的手糊成型方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种对位芳纶复合材料制件的制备方法，特别是涉及一种对位芳纶复合材料制件的手糊成型方法。

背景技术

在现有的高性能纤维中，对位芳纶是综合性能最好的有机纤维之一，位列三大高性能材料之一，对位芳纶复合材料被誉为全球材料皇冠上的钻石。对位芳纶突出的性能特点是高强、高模和耐高温，同时还具有耐磨、阻燃、耐化学腐蚀、绝缘、防割、抗疲劳、柔韧、尺寸稳定性好等性能。由于对位芳纶具有出色的综合性能，其应用领域十分广泛，涉及航空航天、国防军工、交通运输、土木建筑、电子通讯、防护防爆、体育休闲、救灾救援等，几乎涵盖了高科技领域的方方面面。例如自重是航空器设计师除安全性之外最关心的技术指标，因此密度很小的芳纶树脂基增强复合材料被用作宇航、火箭和飞机的结构材料，用来减轻自重，增加有效负荷，节省大量动力燃料，波音飞机的壳体、内部装饰件和座椅等部件都使用了对位芳纶。芳纶复合材料（AFRP）还可广泛应用于轻型卡车与轿车的传动轴、车身底盘、保险架、坐椅骨架、车门、面板、水箱等部件。此外，对位芳纶的应用形式也被不断开拓，如国外利用对位芳纶复合材料的高抗冲击性，在复合材料领域开发了对位芳纶与其它增强纤维相互补的新型复合材料产品，使复合材料的抗冲击强度相当于以往碳纤维增强热固性树脂的数倍，而耐热性、耐药品性和抗蠕变性增高，且成型周期缩短。

尽管对位芳纶及其复合材料具有优异的综合性能，但其自身也存在一些缺点。如对位芳纶自身耐紫外线辐射的性能比较差。再如，芳纶材料本身与树脂的粘结性不好，导致复合材料的层间剪切强度偏低。这些缺陷不仅会影响复合材料的整体性能，也大大影响其使用的寿命。

目前对位芳纶复合材料的制备多处于研究阶段，真正进行产业化生产的报道凤毛麟角，尚没有采用手糊方法生产对位芳纶复合材料的报道。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种对位芳纶复合材料的手糊成型方法，且所制备的对位芳纶复合材料能够达到抗紫外线、材料之间良好粘结的优异性能。为了实现上述目的，本发明采用的手糊成型方法如下：包括如下步骤：

（1）清理模具；

（2）涂刷脱模剂；

（3）分别配制胶衣层用树脂胶、表面层和增强层用树脂胶；

（4）制作胶衣层；

（5）制作表面层；

（6）制作增强层；

（7）模具组合和制件固化；

（8）脱模；

（9）后处理。

本发明的对位芳纶复合材料制件的手糊成型方法，其中所述模具为不锈钢模具，所述脱模剂为聚乙烯醇。

本发明的对位芳纶复合材料制件的手糊成型方法，其中所述胶衣层用树脂胶采用100份不饱和聚酯树脂、2份引发剂过氧化甲乙酮、1~4份促进剂环烷酸钴或萘酸钴、2.5~3.5份抗结块剂气相二氧化硅、2~3份消泡剂，8~10份颜料糊配制。

本发明的手糊成型方法，其中所述表面层和增强层用树脂胶采用100份不饱和聚酯树脂或环氧树脂、5~10份稀释剂丙酮、1~3份引发剂过氧化甲乙酮、4~6份由质量比为1:1的二甲基苯胺和过氧化苯甲酰配成的质量分数为8%~10%的促进剂苯乙烯溶液、10~20份作为填料的滑石粉配制。

本发明的对位芳纶复合材料制件的手糊成型方法，其中所述表面层采用涂覆有紫外线吸收剂或紫外线油漆的玻璃纤维短切毡制作。

本发明的对位芳纶复合材料制件的手糊成型方法，其中所述增强层材料选用对位芳纶纤维布、玻璃纤维短切毡和夹心材料制作。

本发明的对位芳纶复合材料制件的手糊成型方法，其中所述增强材料用的对位芳纶纤维布使用前在80~90℃的水中煮20min。

本发明的对位芳纶复合材料制件的手糊成型方法，其中所述增强层进行糊制时，对位芳纶纤维布与树脂胶的用量质量比为1:1~1:5，玻璃纤维短切毡与树脂胶的用量质量比为1:1.9~1:2.9。

本发明的对位芳纶复合材料制件的手糊成型方法，其中所述夹心材料选用PVC泡沫、聚氨酯泡沫或者金属材料。

本发明的对位芳纶复合材料制件的手糊成型方法，其中所述固化过程以蒸汽为介质，在270~280℃的温度下进行。