[发明专利]夹芯结构复合材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种夹芯结构复合材料及其制备方法。该夹芯结构复合材料包括上面板、下面板和芯层，芯层位于上面板和下面板之间，芯层包括至少2根中空矩形管，中空矩形管以并列平行的方式排布于芯层中，相邻的中空矩形管之间设有管间插层。制备方法包括准备中空矩形管、准备预成型体、组装VIMP成型系统、真空注胶、共固化成型和后续处理。本发明的夹芯结构复合材料能够在满足轻量化目标的同时，大幅提高材料的抗侧压性能，制备方法操作简单、成本低廉。

主权项

一种夹芯结构复合材料，其特征在于，所述夹芯结构复合材料包括上面板、下面板和芯层，所述芯层位于上面板和下面板之间，所述芯层包括至少2根中空矩形管，所述中空矩形管以并列平行的方式排布于所述芯层中，相邻的所述中空矩形管之间设有管间插层；所述中空矩形管是由单向纤维增强树脂基复合材料构成，所述单向纤维增强树脂基复合材料中的增强材料包括玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维中的一种或多种，所述单向纤维增强树脂基复合材料中的树脂基体包括聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂中的一种或多种；所述管间插层是由纤维增强树脂基复合材料构成，所述纤维增强树脂基复合材料中的纤维增强材料包括玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维中的一种或多种，所述纤维增强材料的形式包括多轴向织物或毡，所述纤维增强树脂基复合材料中的树脂基体包括聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂中的一种或多种；所述上面板和下面板均是由多轴向织物增强树脂基复合材料构成，所述多轴向织物包括玻璃纤维多轴向织物、碳纤维多轴向织物、芳纶纤维多轴向织物中的一种或多种，所述树脂基体包括聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂中的一种或多种；所述的夹芯结构复合材料的制备方法，包括以下步骤：（1）准备中空矩形管：采用拉挤成型工艺制备预设尺寸的中空矩形管；（2）准备预成型体：在一刚性模具上依次铺放夹芯结构复合材料所需的下面板增强材料、中空矩形管、管间插层增强材料和上面板增强材料，得到预成型体；（3）组装VIMP成型系统：在所述预成型体上依次铺放脱模布和导流网，并设置好注胶咀和溢胶咀，然后在所述刚性模具外围包覆真空袋膜形成一模腔，将所述预成型体、脱模布、导流网、注胶咀、溢胶咀均密封于模腔中，再将所述注胶咀、溢胶咀分别连接至VIMP工艺用注胶系统和抽真空系统，得到VIMP成型系统；（4）真空注胶：检查所述VIMP成型系统的气密性后，准备树脂体系，通过抽真空方式向VIMP成型系统的模腔中注入所述树脂体系，直至树脂充填完毕，停止注入；（5）共固化成型：按照预设的固化制度进行共固化成型；（6）后续处理：共固化成型后，先将所述真空袋膜、导流网、脱模布和刚性模具全部卸除，对成型后的固化体进行后处理，得到夹芯结构复合材料。