[发明专利]一种碳纤维/玻璃纤维织物复合阻燃头盔壳体及其制备方法有效
申请号: | 201410817591.1 | 申请日: | 2015-08-03 |
公开(公告)号: | CN104497492A | 公开(公告)日: | 2015-07-29 |
发明(设计)人: | 马天;来侃;张华;李伟萍;张建春 | 申请(专利权)人: | 中国人民解放军总后勤部军需装备研究所 |
主分类号: | C08L63/00 | 分类号: | C08L63/00;C08L67/06;C08L23/04;C08K7/14;C08K7/06;C08G59/50;B29C70/34;B29C70/08 |
代理公司: | 北京纪凯知识产权代理有限公司 11245 | 代理人: | 关畅;徐宁 |
地址: | 100010 *** | 国省代码: | 北京;11 |
权利要求书: | 查看更多 | 说明书: | 查看更多 |
摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 碳纤维 玻璃纤维 织物 复合 阻燃 头盔 壳体 及其 制备 方法 | ||
技术领域
本发明属于材料领域,涉及一种碳纤维/玻璃纤维织物复合阻燃头盔壳体制备方法。
背景技术
消防员在进行消防作业时都需要佩戴消防头盔,以保护消防员头部安全。现在的消防头盔壳体制备技术主要采用聚碳酸酯等工程塑料经注塑成型或者采用工程塑料复合玻璃纤维、树脂经吹塑或机械压制而成的壳体。经由聚碳酸酯等工程塑料制成的壳体虽然生产效率较高且表面容易处理,但头盔壳体较重,耐高温等性能较差;由玻璃纤维、树脂和聚碳酸酯等工程塑料复合压制而成的头盔壳体,虽然质量较轻,但生产效率较低且表面需要人工磨平再喷漆。
发明内容
本发明的目的是提供一种碳纤维/玻璃纤维织物复合头盔壳体
本发明提供的碳纤维/玻璃纤维织物复合头盔壳体,由纤维织物和阻燃树脂复合构成;
其中,构成所述纤维织物的纤维为碳纤维和玻璃纤维;
所述纤维织物的结构为双面夹层结构,由上下两层和位于上下两层之间的中间夹层组成;其中,上下两层由碳纤维编织构成;中间夹层由玻璃纤维构成;且所述玻璃纤维与所述碳纤维以嵌织的方式连接。
所述纤维织物均匀分布在所述阻燃树脂中。
上述复合头盔壳体中,构成所述纤维织物的纤维占头盔壳体总体积的体积分数为50%-55%,具体为53%。
所述碳纤维与玻璃纤维的质量份数比为(1.5~4):1,具体为1.5:1、2.5:1、4:1。
所述阻燃树脂选自阻燃型环氧树脂、阻燃不饱和聚酯树脂和阻燃乙烯基树脂中的至少一种。
所述盔体的拉伸强度≥620MPa,具体可为620MPa或662MPa;拉伸模量≥50GPa,具体可为50.69GPa或55.78GPa;压缩强度≥300MPa,具体可为320Mpa或340Mpa或361Mpa;压缩模量≥40GPa,具体可为44.32Gpa或42.29Gpa或46.38Gpa。
本发明提供的制备所述碳纤维/玻璃纤维织物复合头盔壳体的方法,包括如下步骤:
1)将所述碳纤维和玻璃纤维按照配比裁剪成与头盔匹配的尺寸后,置于预成型模具Ⅰ表面,并通过模具吸风通孔产生的吸风负压作用下展平固定成形,得到预成型体;
2)在带有进胶口的成型模具Ⅱ中擦涂脱模剂,将步骤1)所得预成型体转移至所述成型模具Ⅱ中,抽真空并保持在真空状态,同时对所述成型模具II进行预热;
3)将所述阻燃树脂与固化剂混匀后沿所述进胶口注入所述成型模具II中,注入过程中保持所述步骤2)中的真空状态不变,注胶完毕后将成型模具II进行固化,冷却至室温脱模后得到所述碳纤维/玻璃纤维织物复合头盔壳体。
上述方法的步骤2)抽真空步骤中,真空度为-0.08至-0.1MPa,具体为0.1MPa;
所述步骤3)中,固化剂选自胺类固化剂和过氧化甲乙酮中的一种;其中,所述胺类固化剂选自二乙胺基丙胺、二乙胺、二氨基环己烷和间苯二甲胺中的至少一种;
所述阻燃树脂与固化剂的质量比为100:(50-2),具体为100:20、100:2或100:3。
注胶步骤中,需严格保持真空度并且胶液中不能掺杂气泡;
固化步骤中,温度为80℃-100℃,固化时间为2h-3h。
本发明提供的碳纤维/玻璃纤维织物复合阻燃头盔,由于在双层夹层结构中双层底面均采用碳纤维交织结构,夹层采用竖立玻璃纤维,同时碳纤维和玻璃纤维通过结节点嵌织交联,保证了头盔壳体在各方向的强度和刚性。与现有消防头盔壳体相比,较大幅度减轻了头盔壳体的重量。同时由于采用了增强纤维材料立体夹层结构,发挥出结构力学设计的优势,能够很好的抗击垂直于头盔的外力冲击,而且具有较高的耐穿刺性能、侧向刚性、电绝缘性。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述,但本发明并不限于以下实施例。所述方法如无特别说明均为常规方法。所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径获得。
实施例1、制备碳纤维/玻璃纤维织物复合阻燃头盔壳体
1)本实施例中选用碳纤维/玻璃纤维双面夹层结构体织物中碳纤维与玻璃纤维的质量比为2.5:1;阻燃树脂为结构型阻燃环氧树脂(购自广州博汇公司爱波克牌,产品编号为FR640)。
将碳纤维/玻璃纤维双面夹层结构体织物裁成600mm×600mm,共3张。
2)将1)中裁剪好的的碳纤维/玻璃纤维结构体织物置于预成型模具Ⅰ表面,并通过模具吸风通孔产生的吸风负压作用下展平固定成形,制备成预成型体
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于中国人民解放军总后勤部军需装备研究所,未经中国人民解放军总后勤部军需装备研究所许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服】
本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/201410817591.1/2.html,转载请声明来源钻瓜专利网。
- 上一篇:一种导热环氧树脂及其制备方法
- 下一篇:一种抗静电ABS改性材料及其制备方法