[发明专利]特殊增强纤维形态的复合材料

说明书

技术领域

本发明主要涉及玻璃纤维复合材料领域。

背景技术

安全鞋头因其力学性能被广泛应用于制作安全性高的防护鞋，以防人们在行走是时受伤。当前鞋头通常采用炭纤维增强的复合材料，但由于炭纤维昂贵，成本较高，因此大多采用玻璃纤维方格布增强的复合材料。但是，用玻璃纤维方格布增强的复合材料，其安全性能较低。特别是由于玻璃纤维方格布存在大量的经纬交织点，在预浸渍过程时这些交织点难以被树脂完全浸透，因而在制品在容易形成白点-纤维裸露。而玻璃纤维本身不耐磨，不耐折，在鞋头加工及制品承受外力情况下，这些交织点强度较差；其次鞋头大多采用多层铺叠制作，层间没有纤维增强，其抗剪切强度低，容易发生局部方格布织物变形，降低强度。

发明内容

发明目的：针对上述现有存在的问题和不足，本发明的目的是提供了一种特殊增强纤维形态的复合材料，具有高的抗剪切强度等力学性能，且成本较低。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：一种特殊增强纤维形态的复合材料，由热固性树脂和多层增强纤维片材组成，其中增强纤维片材表面浸渍预涂热固性树脂后，经过半固化并铺叠压合而成；所述增强纤维片材为无纬带，且相邻无纬带中纤维具有夹角。

作为优选，所述无纬带由玻璃纤维无捻粗纱平行排列制成。

作为优选，所述无纬带由玻璃纤维无捻粗纱和玻璃纤维膨体纱按比例平行排列组成。

作为优选，所述无纬带材料采用E玻璃纤维。

作为优选，所述热固性树脂中加入有短切玻璃纤维。

作为优选，所述无纬带有8层，从下至上无纬带纤维相对最底层的夹角为0°、25°、45°、75°、90°、-25°、-45°、-75°。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明的复合材料在无纬带铺叠时使纤维作一定角度偏移，避免了玻纤方格布中存在白点现象同时具有较高的力学强度；另外引入玻璃纤维膨体纱，同时在热固性树脂中加入短切玻璃纤维进一步提高了抗剪切强度和层间的结合力。

附图说明

图1为本发明所述复合材料的结构示意图；

图2为本发明实施例中所述无纬带的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

如图1～2所示，本发明的特殊增强纤维形态的复合材料，由热固性树脂和多层增强纤维片材组成，其中增强纤维片材表面浸渍预涂热固性树脂后，经过半固化并铺叠压合而成；所述增强纤维片材为无纬带。其中无纬带由80%的E玻璃纤维无捻粗纱和20%的E玻璃纤维膨体纱平行排列并浸涂热固性树脂，并进行加热固化达到B级阶段称为预浸渍片材，并用塑料薄膜包裹备用。

在将无纬带浸渍到热固性树脂前，所述热固性树脂例如环氧树脂溶液中加入适量的短切E玻璃纤维，因此无纬带浸渍后半固化后，经过裁剪并放入模具中铺叠的层与层之间会有短切E玻璃纤维提高其抗剪切强度。同时在铺叠时从上到下纬带纤维相对最底层的夹角为0°、25°、45°、75°、90°、-25°、-45°、-75°。

作为优选，所述E玻璃纤维无捻粗纱采用增强型浸润剂生产，以提高其与热固性塑料基体树脂的粘接状态，提高纤维增强效果，改善复合材料界面相性能。