[发明专利]复合材料蒙皮及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及轨道交通领域用复合材料技术领域，具体涉及一种可加热的 聚酰亚胺-纤维增强复合材料蒙皮及其制备方法。

背景技术

近年来，随着经济的高速发展，能源紧缺的问题越来越突出，新能源、 低碳、无污染、节能降耗已成为当前国家迫切发展的方向。目前，随着我国 轨道交通事业的蓬勃发展，乘客对交通工具舒适性、安全性、节能性的要求 也越来越高。当前车载加热系统存在会造成空气污染、环境噪音大并且耗能 较高等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种复合材料蒙皮及其制备方法，以 节约空调安装空间，且降低车载加热系统的能耗。

基于上述目的，本发明提供的复合材料蒙皮包括上纤维增强层、可加热 聚酰亚胺薄膜和下纤维增强层，所述上纤维增强层和下纤维增强层分别粘结 于所述可加热聚酰亚胺薄膜的上表面和下表面。

在本发明的一些实施例中，所述可加热聚酰亚胺薄膜选自导电炭黑-聚酰 亚胺薄膜、导电石墨烯-聚酰亚胺薄膜和导电碳纳米管-聚酰亚胺薄膜中的至 少一种。

在本发明的一些实施例中，所述上纤维增强层包括基体材料和在所述基 体材料中的纤维增强材料，所述基体材料选自酚醛树脂、聚酰亚胺、环氧树 脂AG-80和不饱和聚酯树脂中的至少一种，所述纤维增强材料选自碳纤维、 玻璃纤维中的至少一种；和/或

所述下纤维增强层包括基体材料和在所述基体材料中的纤维增强材料， 所述基体材料选自酚醛树脂、聚酰亚胺、环氧树脂AG-80和不饱和聚酯树脂 中的至少一种，所述纤维增强材料选自碳纤维、玻璃纤维中的至少一种。

在本发明的一些实施例中，所述可加热聚酰亚胺薄膜的两端分别设置有 电极，所述电极位于可加热聚酰亚胺薄膜与上纤维增强层或者下纤维增强层 之间；一端电极与正极导线相连，另一端电极与负极导线相连。

在本发明的一些实施例中，所述上纤维增强层的厚度为1.0～3.0mm，所 述可加热聚酰亚胺薄膜的厚度为15～50μm。

在本发明的一些实施例中，所述下纤维增强层的厚度为1.0～5.0mm。

本发明还提供一种制备上述复合材料蒙皮的方法，包括以下步骤：

1)在可加热聚酰亚胺薄膜的两端分别设置电极，一端电极与正极导线相 连，另一端电极与负极导线相连；

2)将下纤维增强层、所述可加热聚酰亚胺薄膜和上纤维增强层由下至上 依次层叠，得到层叠的夹芯结构，所述下纤维增强层和/或上纤维增强层包括 基体材料和在所述基体材料中的纤维增强材料；

3)将所述层叠的夹芯结构热压固化成型，制得所述复合材料蒙皮。

在本发明的一些实施例中，所述电极采用丝网印刷技术将导电银浆印制 而成，所述导电银浆与正极导线、负极导线通过焊接方式连接。

本发明还提供一种制备上述复合材料蒙皮的方法，包括以下步骤：

1)在可加热聚酰亚胺薄膜的两端分别设置电极，一端电极与正极导线相 连，另一端电极与负极导线相连；

2)将下纤维增强材料、所述可加热聚酰亚胺薄膜和上纤维增强材料由下 至上依次层叠，得到铺层结构；

3)将所述铺层结构真空灌注成型，制得所述复合材料蒙皮。

在本发明的一些实施例中，所述电极采用丝网印刷技术将导电银浆印制 而成，所述导电银浆与正极导线、负极导线通过焊接方式连接。

从上面所述可以看出，本发明提供的复合材料蒙皮主要特点为：发热原 理为均匀分散导电粒子体通电发热，复合材料蒙皮工作时整个面均匀发热， 温度均匀、控制方便；而且重量较轻；无需设计专用安装空间；施工方便， 克服了传统电阻丝加热的一些不足。因此，该可加热复合材料蒙皮具有安 全、发热性能优异、易安装(局部安装定位不影响可加热功能)，在轨道交通 可加热内饰领域的使用和发展有着无法估量的潜力。可见，本发明提供的复 合材料蒙皮具有重量轻，发热均匀，发热效率高和采用人体安全电压加热， 安全可靠等特点；同时该复合材料蒙皮可方便铺设在已有内饰件上，在不影 响现有空间布局的同时满足内饰件加热功能。本发明可为高级客车、轿车、 高铁、各种轨道交通车辆的轻量化提供解决方案，同时节省了空调热风系统 的空间。

附图说明

图1为本发明实施例复合材料蒙皮的结构示意图；