[发明专利]一种拉挤成型复合板材

说明书

本发明涉及一种拉挤成型复合板材，属于碳纤维板材制备技术领域。本发明的复合板材由三层结构组成，包括：芯部的拉挤刚性层、中间混杂纤维织物韧性耐劈裂层和表面的混杂纤维织物高强度耐冲击层，三层结构采用叠层布置，采用拉挤工艺一体成型，该复合板材由于中间的刚性芯层具备抵抗变形的能力，同时由于中间耐劈裂层和表面耐冲击层兼备高韧性和耐冲击性的作用，可广泛用于各种建筑用墙体加固、热塑性型材二次加工以及交通、防护等领域。

技术领域

本发明涉及碳纤维板材制备技术领域，具体涉及一种多层功能结构的、具有耐劈裂性能、高刚性和耐冲击性能等综合特性的碳纤维复合板材。

背景技术

随着复合材料民用市场的逐步扩大，各种基础设施的复合材料化逐渐成为研究和应用的热点。除了在石油领域应用较为广泛的拉挤成型复合材料抽油杆制备和电力领域应用较多的拉挤成型复合材料芯棒产品之外，在基础建筑领域的复合材料板材也主要以拉挤成型为主，这种成型工艺对复合材料的加工快速简单、生产效率高，成型制品的均匀程度好，致密度高。而传统建筑领域所用的木质或钢质板材均存在易吸水腐烂或锈蚀的问题，同时，金属材料的板材框架在施工过程中还要解决与水泥亲和力较好所带来的脱模困难问题，不仅导致建筑施工效率低下，而且很有可能引起质量事故。为了避免建筑基础材料领域的诸多问题，特别需要研究一种兼备多种力学特性的拉挤成型制备的复合材料板材。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明旨在提供一种拉挤成型复合板材。本发明的复合板材由三层结构组成，包括：芯部的拉挤刚性层、中间混杂纤维织物韧性耐劈裂层和表面的混杂纤维织物高强度耐冲击层，三层结构采用叠层布置，采用拉挤工艺一体成型，该复合板材由于中间的刚性芯层具备抵抗变形的能力，同时由于中间耐劈裂层和表面耐冲击层兼备高韧性和耐冲击性的作用，可广泛用于各种建筑用墙体加固、热塑性型材二次加工以及交通、防护等领域。

本发明的目的之一是提供一种拉挤成型复合板材。

本发明的目的之二是提供一种形状可调的拉挤成型复合板材。

本发明的目的之三是提供拉挤成型复合板材及形状可调的拉挤成型复合板材的应用。

为实现上述发明目的，具体的，本发明公开了下述技术方案：

首先，本发明公开了一种拉挤成型复合板材，所述复合板材由三层结构组成，包括：芯部刚性层、中间耐劈裂层、表面耐冲击层，所述复合板材采用拉挤工艺一体成型，其中，芯部的刚性层采用浸渍了树脂胶液的高模量单向纤维排布拉挤成型；在拉挤刚性芯层拉挤成型的同时，在刚性芯层的上下表面采用混杂纤维多维织物浸渍树脂形成的预浸织物层同步叠层拉挤成型形成中间耐劈裂层；在中间耐劈裂层的表面采用混杂纤维多维织物浸渍树脂形成的预浸织物层同步在板材最外表面拉挤成型形成表面耐冲击层。

所述芯部的刚性层中，其中的高模量单向纤维选用碳纤维、PBO纤维、芳纶纤维其中的一种或多种组成。

所述芯部的刚性层中，其中的碳纤维可选用M40、M40J、M55、M60、M60J中的任意一种或多种，碳纤维的混杂比例根据使用要求灵活调整。

所述芯部的刚性层中，其中的树脂胶液选用热固性或热塑性树脂乳液。

优选的，所述热固性树脂选用环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、脲醛树脂、热固性聚氨酯树脂、有机硅树脂、呋喃树脂等其中的任意一种。

优选的，所述热塑性树脂选用聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯、聚醚酮、聚醚醚酮、聚苯硫醚、聚酰胺、聚酰亚胺其中的任意一种乳液。

优选的，所述芯部的刚性层中，树脂含量在30-60％范围内根据需要进灵活调整。

优选的，所述芯部的刚性层的宽度在50-300mm范围内根据需要进灵活调整。