[发明专利]纤维增强热塑性和热固性混杂树脂基复合材料及产品的制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种纤维增强热塑性和热固性混杂树脂基复合材料及其制备方法与应用，利用热塑性基材的热可塑性，先用适合于所需产品外观的模具事先成型加工成产品的外观层，在结合热固性基材获得既有优秀刚性又有优秀韧性、既有优异抗冲击性又有优异抗穿刺性等高性能的纤维增强复合材料及产品。产品最终涂装外观在复合材料板的热塑性片材上就完成了，无需目前大多数采用的后道喷涂工艺处理，整个工艺流程更简洁、节能、环保。

技术领域

本发明涉及纤维增强复合材料的技术领域，尤其是指一种纤维同时增强热塑性和热固性混杂树脂基复合材料及产品的制备方法与应用。

背景技术

现有大多数的纤维增强树脂基复合材料及产品中的树脂基材只有单一类型的基材——或热塑性树脂基材或热固性树脂基材，单一的热塑性树脂基纤维增强复合材料及产品其主要的缺点是其热塑性基材的物理性能之刚性和强度差，且受产品成型工艺不成熟而未能大范围推广使用；单一的热固性树脂基纤维增强复合材料及产品其主要的缺点是其热固性基材的物理性能之韧性差，易断裂，另外尽管目前其产品成型加工工艺成熟而广为使用，但其成型出来的胚体表面外观不能达到像热塑性塑料成型后的产品搬拥有光泽、平滑、丰盈且稳定的外观，热固性树脂基纤维增强复合材料及产品通常要在产品胚体成型完成后再进行一系列的后喷涂加工，环保压力大，环境不友好。

采用热固性树脂(thermosetting，简称TS)基的纤维增强材料及产品，因热固性树脂本身的缺点便有易脆断性，固其生产的产品也带有其此固有的缺点，而对于一些需防穿刺能力要求很高的产品来说此缺点便显得很致命。另外，采用热固性树脂(TS)基的纤维增强材料及产品易产生表面外观缺陷，对于表面高外观需求的产品，就需要增加冗长的后道喷涂加工，增加了环保的负担。

采用热塑性树脂(thermoplastic，简称TP)基的纤维增强材料及产品，因为热塑性基材的刚性差，抗冲击性能差，且对于产品不同区域需要不同物理性能结构的设计不易实现。采用热塑性树脂(TP)基的纤维增强材料只支持简单外观需求的产品，且热塑性树脂对纤维的充分含浸包附不易。

有鉴于现有纤维增强树脂基复合材料存在的上述缺点和不足，本发明旨在提供一种纤维增强混杂树脂复合材料及产品，其可集好的强度，好的刚性和好的韧性于一体，同时赋予成型出来的产品一个直接可用(不需进行后段喷涂加工)的漂亮的外观。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种轻质、高强度及高韧性且无需后道外观喷涂作业的纤维增强热塑性和热固性混杂树脂基复合材料及其制备方法与应用。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种纤维增强热塑性和热固性混杂树脂基复合材料，其包括至少一层TP塑料层或TP纤维层及至少一层TS纤维层，层与层之间通过架桥剂相容粘。

进一步，当TP塑料层或TP纤维成及TS纤维层中任意一种或者两种同时有两层或者两层以上时，TS纤维层与TP塑料层或TP纤维层交替设置，

进一步，复合材料的表面有外观需求时，表面层为TP塑料层或TP纤维层。

一种使用纤维增强热塑性和热固性混杂树脂基复合材料的壳体、板材、片状体、管状、柱状体中的任意一种产品，其包括：至少一层TP塑料层或TP纤维层及至少一层TS纤维层，层与层之间通过架桥剂相容粘。

进一步，所述壳体、板材、片状体、管状、柱状体中的任意一种为机械、运动器材、表演器材、安全防护器材、电子产品中任意一种产品或配件。

一种纤维增强热塑性和热固性混杂树脂基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A：TP塑料层或TP纤维层表面预处理；

步骤B：TP塑料层或TP纤维层产品塑型预制作；

步骤C：TS纤维层制备；