[发明专利]一种高分子纤维增强型树脂基复合材料的制备方法

说明书

一种高分子纤维增强型树脂基复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)准备第一混合树脂；(2)将第一混合树脂升温后喷淋至多种材质的纤维制品上；(3)对湿态纤维制品进行第一次固化；(4)将第一固化纤维制品裁剪成特定形状，形成半成品；(5)准备第二混合树脂；(6)将第二混合树脂升温后喷淋至半成品上，得到最终的高分子纤维增强型树脂基复合材料。本发明提出的制备方法简单，生产成本低，制备的高分子纤维增强型树脂基复合材料能够有效改善界面性能、提高强度和韧性，具有实际的应用价值。

技术领域

本发明属于高分子材料加工的技术领域，具体地，涉及一种高分子纤维增强型树脂基复合材料的制备方法。

背景技术

树脂基复合材料是由以有机聚合物为基体的纤维增强材料，具有极好的力学性能，通常使用玻璃棉、碳纤维、玄武岩纤维或者芳纶等纤维增强体。树脂基复合材料在航空、汽车、海洋工业中有广泛的应用。

现有的纤维增强树脂基复合材料成形方法如热压罐、预浸料、RTM等，成形工序多、时间长、效率低，无法满足日益增长的大批量制造与应用要求，且制造成本较高，限制了纤维增强树脂基复合材料的应用范围。

因此，一种加工工艺简单且生产效率较高的纤维增强树脂基复合材料的制备方法是目前高分子材料加工领域所急需的。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种高分子纤维增强型树脂基复合材料的制备方法。本发明提出的制备方法简单，生产成本低，制备的高分子纤维增强型树脂基复合材料能够有效改善界面性能、提高强度和韧性，具有实际的应用价值。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是一种高分子纤维增强型树脂基复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)准备以下重量份的原料：超高分子量PE树脂35～40份、F型环氧树脂5～8份、氟碳树脂15～20份、1,6-二羟基己烷2～2.5份、纳米钛白粉0.2～0.3份、纳米白炭黑0.8～1份、固化剂6～8份；将所述重量份的超高分子量PE树脂在70～80℃的条件下加热熔融后，降温至35～40℃保护，加入所述重量份的F型环氧树脂和氟碳树脂，以200～250r/min的转速混合搅拌1～2h，之后加入其它原料并搅拌均匀，静置1～2h得第一混合树脂；

(2)将所述混合树脂升温后喷淋至多种材质的纤维制品上，然后将多种材质的纤维制品叠放在一起，形成湿态纤维制品；

(3)对湿态纤维制品进行第一次固化，促使第一混合树脂发生固化，然后降低至室温，得到第一固化纤维制品；

(4)将第一固化纤维制品裁剪成特定形状，然后将多层特定形状的第一固化纤维制品依次叠加，然后加压促使各层第一固化纤维制品之间相互粘连，形成半成品；

(5)准备以下重量份的原料：四氢邻苯二甲酸双缩水甘油酯70～80份，三缩乙二醇二甲基丙烯酸酯20～30份，1,8-薄荷烷二胺30～40份，将所述重量份的四氢邻苯二甲酸双缩水甘油酯和三缩乙二醇二甲基丙烯酸酯加热熔融后，降温至35～40℃保护，加入所述重量份的1,8-薄荷烷二胺，以200～250r/min的转速混合搅拌1～2h，静置得第二混合树脂；

(6)将第二混合树脂升温后喷淋至半成品上，将半成品在加压状态下加热至固化温度，使第二混合树脂发生第二次固化，得到最终的高分子纤维增强型树脂基复合材料。

优选的，所述纤维制品通过以下步骤制备：将玻璃棉和改性芳酰胺纤维混合均匀，经过分散，脱水，烘干，制成定量为45～48g/m²的原品；玻璃棉的长度为7～8mm，直径为8～10μm；芳酰胺纤维的长度为5～6mm，直径为12～15μm；其中玻璃棉占玻璃棉和芳酰胺纤维总质量的40～45％；将粘结剂稀释后，向其中依次加入阻燃剂，形成胶液，其中粘结剂的质量分数为8％～10％，阻燃剂的质量分数为7％～8％；将原品完全浸入胶液中进行浸胶，使胶液充分渗透到纤维之间，将浸胶后的原品表面的胶液吸干得到湿品，并对湿品做干燥处理，得到纤维制品。