[发明专利]一种复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合材料及其制备方法，特别涉及一种以热塑性材料覆盖编织物(例如编织纤维垫或布料)的复合材料及其制备方法。

背景技术

热固性材料与纤维垫或纤维布构成的强化复合材料已经广泛地应用于太空及汽车工业/材料、运动物品上。在含浸工艺中，液态热固性树脂被涂布于纤维垫上并予以交联固化。多层热固性树脂可以构成一层厚的热固性材料，也可以通过重复含浸过程增加热固性材料的厚度。采用含浸工艺处理的热固性材料需要冗长的交联固化时间及交互的施加压力，才能在增加厚度的过程中控制树脂的流动，以避免产生气泡。此外，热固性材料在交联固化后，无法重新塑造外形，因此无法回收再使用。

通过将热塑性树脂溶解于溶剂中，可将含浸工艺应用于制备热塑性复合材料。然而，热塑性复合材料浸泡于溶剂中，导致热塑性复合材料的降解，而且溶剂对环境有害。此外，空气易于在含浸过程中吸附于布帛上，产生缺陷。含浸工艺制备的复合材料的另一缺点为厚度不均匀，需要另外进行加压或研磨，方可解决此厚度不均匀的缺点。

发明内容

本发明提供一种复合材料，包含一编织物(例如纤维织布、纤维薄片)以及一热塑性材料，其中所述编织物具有一上侧、一下侧及多个连接所述上侧及所述下侧的空隙，所述热塑性材料覆盖所述上侧和/或所述下侧，并填入所述空隙。若需要较佳结构，在所述编织物的一侧的热塑性材料可选用较高硬度者以避免刮伤，而在所述编织物的另一侧的热塑性材料则可选用较坚实者以避免断裂。

本发明提供一种复合材料的制备方法，包含下列步骤：制备一编织物(例如纤维织布、纤维薄片)，具有一上侧、一下侧及多个连接所述上侧及所述下侧的空隙；置放一热塑性箔片于所述上侧和/或所述下侧；以及在一预定温度施加一力于所述上箔片，使得所述上箔片及/或该下箔片填入所述空隙。

由于热固性材料在交联反应后无法成型，因此热固性复合材料的热固性树脂的成型过程必须与交联反应同时进行。相对地，本发明的实施方式提供的热塑性复合材料的成型工艺可以在制备热塑性复合材料之后再进行，不受限于该制备方法。

此外，众所周知，热固性复合材料在成型(交联)工艺完成之后，无法再重新成型；相对地，本发明的实施方式提供的热塑性复合材料构成的模制塑胶物品可以重新成型为另一塑胶物品。

在热塑性复合材料上添加网状结构可先将热塑性复合构件置于模穴中，再射入熔融塑胶，形成直接键合于复合构件表面的热塑性塑胶。相对地，要在热固性复合材料上添加网状结构，就必须在将热固性复合构件置于模穴之前，先涂布一层黏胶于热固性材料表面。

再者，当模制塑胶物品被舍弃时，仅有模制热塑性物品可以回收再使用。例如，本发明的实施方式提供的热塑性材料物品在舍弃时，可以切割成小颗粒，作为模制材料；相对地，众所皆知，热固性复合材料无法回收再使用。

上文已相当广泛地概述本发明的技术特征及优点，以使下文对本发明的详细描述得以获得较佳了解。构成本发明的权利要求的其它技术特征及优点将描述于下文。本发明所属技术领域的技术人员应了解，可相当容易地利用下文揭示的概念与特定实施方式可作为修改或设计其它结构或工艺而实现与本发明相同的目的。本发明所属技术领域的技术人员亦应了解，这类等效建构无法脱离本申请权利要求书所界定的本发明的精神和范围。

附图说明

通过参照前述说明及附图，本发明的技术特征及优点得以获得完全了解。

图1为本发明一实施方式的编织物的俯视图；

图2为沿图1的1-1剖面线的剖示图；

图3为图2中纵线13的局部放大图；

图4及图5为剖示图，例示本发明一实施方式的复合材料的制备方法；

图6为一侧视图，例示本发明一实施方式的热塑性复合材料的制造机台；

图7及图8为剖示图，例示本发明一实施方式的模制装置，用以塑造该热塑性复合材料的外形；以及

图9及图10为剖示图，例示本发明一实施方式的模制装置，用以重新塑造该塑胶物品的外形。

其中，附图标记说明如下：

10、编织物      10A、上侧      10B、下侧

11、横线        13、纵线       15、空隙

17、纤维        19、空隙       20、复合材料

21、上箔片      23、下箔片     25、热塑性箔片

31、力          100、制造机台  110、加热区