[发明专利]一种植物纤维毡/树脂基复合材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种植物纤维毡/树脂基复合材料的制备方法，先将植物纤维制成厚度为1‑30mm的纤维毡，获得植物纤维毡；将植物纤维毡密封在单面模具上，或者将植物纤维毡铺放在闭合模具中；再配制液态树脂；然后对植物纤维毡所在的密封空间抽真空1‑45min后，在继续抽真空的同时将配制好的液态树脂注入密封空间内，使得液态树脂完全浸透植物纤维毡；获得植物纤维毡/树脂基复合材料。本发明使用的增强纤维是绿色的植物纤维，是可循环再生材料；同时，将植物纤维制备成预制体，避免了传统复合材料成型中的增强纤维的预定型和繁杂的铺放过程。

技术领域

本发明属于纤维增强树脂基复合材料制造技术，涉及一种植物纤维毡/树脂基复合材料的制备方法。

背景技术

传统的纤维增强复合材料的增强体是由聚丙烯纤维、玻璃纤维、芳香族聚酰胺纤维或碳纤维等化学纤维组成的，它们一般都存在着耗能大、造价高、易污染环境等问题。因此，利用天然生物质可再生资源开发环境友好绿色复合材料成为当前世界各国关注和研究的热点之一，与化学纤维相比，各种天然植物纤维具有来源丰富、价格低廉、可再生、可降解等优点，且比重较小，比强度、比刚度均较高，因而倍受材料界的关注。

天然植物纤维复合材料(natural fiber reinforced composites)是利用天然可再生植物纤维与树脂基体复合而成的一种新型复合材料，其同样具有优良的性能，这为树脂基复合材料的研究应用开辟了新的途径，也成为复合材料研究领域的一朵奇葩。随着原料可持续发展这个主题的延伸，绿色环保材料已成为新时期国际高技术新材料研究中的一个新领域，天然植物纤维在复合材料领域中扮演着越来越重要的角色，开发利用天然植物纤维复合材料增强体，不仅扩大天然植物纤维利用范围，同时对促进可持续绿色高新技术产业及新材料科学的发展有着极其重要的意义。

发明内容

本发明的目的是：提供一种植物纤维毡/树脂基复合材料的制备方法，以减少环境污染和节约能源；对绿色复合材料的开发应用及资源的可循环再生有着极其重要的意义。

本发明的技术方案是：一种植物纤维毡/树脂基复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将植物纤维制成厚度为1-30mm的纤维毡，获得植物纤维毡；

2)将步骤1）中的植物纤维毡密封在单面模具上，或者将步骤1）中的植物纤维毡铺放在闭合模具中；

3)配制液态树脂；对步骤2）中植物纤维毡所在的密封空间抽真空1-45min后，在继续抽真空的同时将配制好的液态树脂注入所述密封空间内，使得液态树脂完全浸透植物纤维毡；

4)固化成型，脱模，获得植物纤维毡/树脂基复合材料。

采用这样的方法，边抽真空边注入液态树脂，可使得树脂均匀地浸透在植物纤维毡表面及内部间隙处，成型后，获得整块的植物纤维毡/树脂基复合材料；由于树脂主要分布于植物纤维毡所在位置，获得韧性和强度性能优良的复合材料。

优选地，所述植物纤维毡的厚度为1-5mm。

所述单面模具为金属板。

进一步地，步骤1）中，所述植物纤维包括苎麻、剑麻、黄麻、亚麻、青麻、大麻、罗布麻和槿麻中的一种或多种。

进一步地，步骤2）中，还包括铺放蒙皮的步骤，即在植物纤维毡上表面和/下表面铺放蒙皮。

进一步地，所述蒙皮由纤维编织而成。

进一步地，用于制造蒙皮的纤维包括苎麻、剑麻、黄麻、亚麻、青麻、大麻、罗布麻、玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、聚丙烯纤维、聚酯纤维和玄武岩纤维中的一种或多种。