[0001] 本发明涉及复合材料制备领域， 具体而言， 涉及一种玻璃钢、 其制备方法及浮 空器吊舱。

背景技术

[0002] 玻璃钢是一种纤维强化塑料， 其性质质轻而硬、 不导电、 性能稳定、 回收利用 少且耐腐蚀， 可以代替钢材制造机器零件和汽车、 船舶等外壳。

[0003] 目前， 代替钢材应用于机器零件和汽车、 船舶等外壳的玻璃钢需要具有更大的 机械强度， 以满足技术不断发展的需要。

[0004] 浮空器中的飞艇是一种轻于空气的航空器， 由巨大的流线型舱体、 位于舱体下 面的吊舱、 起稳定控制作用的尾面和推进装置组成。 其中， 吊舱供人员乘坐和 装载货物。

技术问题

[0005] 目前， 如浮空器吊舱这类高空用产品的壳体通常为金 属结构， 从而使产品存在 重量大的问题， 难以满足航天航空领域中对产品重量的要求。 因此， 在目前的 航天航空领域中如浮空器吊舱这类高空用产品 的外壳需要在具有较大机械强度 的同吋， 也能够具有更轻的重量

问题的解决方案

技术解决方案

[0006] 本发明的主要目的在于提供一种玻璃钢、 其制备方法及浮空器吊舱， 以解决现 有技术中的玻璃钢在保证具有较大机械强度的 基础上重量较大的问题。

[0007] 为了实现上述目的， 根据本发明的一个方面， 提供了一种玻璃钢， 玻璃钢包括 至少两层纤维层、 设置于两层纤维层之间的胶膜层以及设置于胶 膜层的至少一 侧的石墨烯层， 石墨烯层位于胶膜层与纤维层之间。

[0008] 进一步地， 每相邻的两层纤维层之间均设置有胶膜层。

[0009] 进一步地， 胶膜层的两侧均设置有石墨烯层。 [0010] 进一步地， 石墨烯层的厚度为 0.35~35nm。

[0011] 进一步地， 石墨烯层占胶膜层的重量比为 20~55%， 纤维层占胶膜层的重量比 为 30~55<¾。

[0012] 进一步地， 胶膜层的原料包括树脂和固化剂。

[0013] 根据本发明的另一方面， 提供了一种玻璃钢的制备方法， 制备方法包括： 将石 墨烯层设置于胶膜预备层的表面； 将胶膜预备层设置于至少两个纤维层中各相 邻的两个纤维层之间， 并将胶膜预备层固化以形成胶膜层。

[0014] 进一步地， 在将石墨烯层设置于胶膜预备层表面的步骤之 前， 制备方法还包括 在基材上形成石墨烯层的步骤， 石墨烯层包括至少一层石墨烯预备层。

[0015] 进一步地， 当至少一层石墨烯预备层仅为一层吋， 形成石墨烯层的步骤包括： Sl、 在金属层上生长石墨烯预备层， 形成预制物； S2、 将预制物中的石墨烯预 备层覆盖于基材的表面； S3、 刻蚀去除金属层， 在基材的表面形成石墨烯层。

[0016] 进一步地， 当石墨烯预备层为 N层， 且石墨烯层的厚度为 0.35~35nm吋， N为大 于等于 3的自然数， 形成石墨烯层的步骤包括： Sl、 在金属层上生长石墨烯预备 层， 形成预制物； S2、 重复步骤 Sl， 直至形成 N个预制物； S3、 将其中一预制物 中的石墨烯预备层覆盖于基材的表面， 并刻蚀去除该预制物中的金属层， 形成 一石墨烯结构层； S4、 将另一预制物的石墨烯预备层覆盖于所述石墨 烯结构层 ， 刻蚀去除所述另一预制物中的金属层， 形成另一石墨烯结构层； S5、 重复步 骤 S4， 直至 N个所述预制物的石墨烯预备层均形成为石墨� �结构层， 从而在所述 基材的表面形成层叠设置的 N层石墨烯结构层。

[0017] 进一步地， 各石墨烯预备层的厚度为 0.35~0.45nm。

[0018] 进一步地， 金属层由铜、 镍和铂中的任一种或多种制成。

[0019] 进一步地， 基材由聚对苯二甲酸乙二醇酯、 聚丙烯、 聚碳酸酯和聚甲基丙烯酸 甲酯中的任一种或多种制成。

[0020] 进一步地， 在将石墨烯层设置于胶膜预备层表面的步骤之 前， 制备方法还包括 以下步骤： 将包括树脂的原料混合形成混料， 并将混料制备成胶膜预备层。

[0021] 进一步地， 在将混料制备成胶膜预备层的步骤中， 将混料放入涂膜机以制备胶 膜预备层， 涂膜机中的滚筒温度为 70~95°C， 滚筒速度为 2.5~5.5m/min。 [0022] 进一步地， 原料还包括固化剂， 在原料中固化剂占树脂的重量比为 2~15%。

[0023] 进一步地， 在将胶膜预备层固化以形成胶膜层的步骤之前 ， 制备方法还包括： 将纤维层进行电晕处理。

[0024] 进一步地， 在将胶膜预备层固化以形成胶膜层的步骤中， 固化的温度为 110~15

0°C， 固化的吋间为 l~3h， 固化的压力为 0.85~0.1Mpa。

[0025] 根据本发明的另一方面， 还提供了一种浮空器吊舱， 形成浮空器吊舱的舱体的 材料包括玻璃钢， 玻璃钢为上述的玻璃钢。

发明的有益效果

有益效果

[0026] 应用本发明的技术方案， 本发明提供了一种玻璃钢， 该玻璃钢包括至少两层纤 维层、 设置于两层纤维层之间的胶膜层以及设置于胶 膜层的至少一侧的石墨烯 层， 所述石墨烯层位于胶膜层与所述纤维层之间。 由于石墨烯为层状结构， 从 而能够直接将上述层状石墨烯设置于胶膜层的 表面， 无需将石墨烯混入胶膜层 中， 进而有效地避免了石墨烯在胶膜层中单独惨杂 导致的惨杂不均匀的问题； 并且， 由于很薄的石墨烯层就能够具有较大的杨氏模 量和断裂强度， 进而使设 置有石墨烯层的玻璃钢在厚度很小的情况下就 能够具有很大的机械强度。

对附图的简要说明

附图说明

[0027] 构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对 本发明的进一步理解， 本发明的 示意性实施例及其说明用于解释本发明， 并不构成对本发明的不当限定。 在附 图中：

[0028] 图 1示出了本发明实施方式所提供的一种玻璃钢� �剖面结构示意图；

[0029] 图 2示出了本发明实施方式所提供的另一种玻璃� �的剖面结构示意图； 以及

[0030] 图 3示出了本发明实施方式所提供的玻璃钢的制� �方法的流程示意图。

本发明的实施方式

[0031] 需要说明的是， 在不冲突的情况下， 本申请中的实施例及实施例中的特征可以 相互组合。 下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发 明。

[0032] 需要注意的是， 这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式 ， 而非意图限制 根据本申请的示例性实施方式。 如在这里所使用的， 除非上下文另外明确指出 ， 否则单数形式也意图包括复数形式， 此外， 还应当理解的是， 当在本说明书 中使用术语"包含"和 /或"包括"吋， 其指明存在特征、 步骤、 操作、 器件、 组件 和 /或它们的组合。

[0033] 为了便于描述， 在这里可以使用空间相对术语， 如"在 ......之上"、 "在 ......上 方"、 "在 ......上表面"、 "上面的"等， 用来描述如在图中所示的一个器件或特征 与其他器件或特征的空间位置关系。 应当理解的是， 空间相对术语旨在包含除 了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操 作中的不同方位。 例如， 如果附 图中的器件被倒置， 则描述为"在其他器件或构造上方"或"在其他器 件或构造之 上"的器件之后将被定位为"在其他器件或构造� ��方"或"在其他器件或构造之下" 。 因而， 示例性术语"在 ......上方"可以包括"在 ......上方"和"在 ......下方"两种方 位。 该器件也可以其他不同方式定位 （旋转 90度或处于其他方位） ， 并且对这 里所使用的空间相对描述作出相应解释。

[0034] 正如背景技术中所介绍的， 目前如浮空器吊舱这类高空用产品的壳体通常 为金 属结构， 从而使产品存在重量大的问题， 难以满足航天航空领域中对产品重量 的要求。 本申请的发明人针对上述问题进行研究， 提出了一种玻璃钢， 如图 1所 示， 玻璃钢包括至少两层纤维层 20、 设置于两层纤维层 20之间的胶膜层 10以及 设置于胶膜层 10的至少一侧的石墨烯层 30， 石墨烯层 30位于胶膜层 10与纤维层 2 0之间。

[0035] 在本申请的玻璃钢中， 由于石墨烯是层状结构， 从而能够直接将上述层状石墨 烯设置于胶膜层的表面， 无需将石墨烯混入胶膜层中， 进而有效地避免了石墨 烯在胶膜层中单独惨杂导致的惨杂不均匀的问 题； 并且， 由于很薄的石墨烯层 就能够具有较大的杨氏模量和断裂强度， 进而使设置有石墨烯层的玻璃钢在厚 度很小的情况下就能够具有很大的机械强度。

[0036] 在本申请上述的玻璃钢中， 石墨烯层具有孔隙且非常薄， 从而能够通过胶粘层 将石墨烯层固定于胶粘层与纤维层之间。 优选地， 胶膜层 10的两侧均设置有石 墨烯层 30， 其结构如图 2所示。 即每层胶膜层 10设置于相邻的上层纤维层 20和下 层纤维层 20之间， 而两层石墨烯层 30分别设置于胶膜层 10与上层纤维层 20之间 以及胶膜层 10与下层纤维层 20之间。

[0037] 本申请上述的玻璃钢中可以包括多层胶膜层 10、 多层纤维层 20和至少一层石墨 烯层 30， 每相邻的两层所述纤维层 20之间均设置有胶膜层 10， 且至少一对相邻 的胶膜层 10和纤维层 20之间设置有石墨烯层 30。

[0038] 在上述层叠设置的玻璃钢中， 每层纤维层 20的厚度可以为 0.1~0.3mm， 每层胶 膜层 10的厚度可以为 0.1~0.2mm， 多层胶膜层 10、 多层纤维层 20以及至少一层石 墨烯层 30层叠之后形成的玻璃钢的厚度可以为 5~30mm。 由于胶膜层 10、 纤维层 20和石墨烯层 30均具有较小的厚度， 从而使由多层胶膜层 10和多层纤维层 20叠 加形成的玻璃钢能够在具有更高机械强度的基 础上， 也具有较小的厚度。

[0039] 在本申请上述的玻璃钢中， 优选地， 所述石墨烯层 30的厚度为 0.35~35nm。 在 上述优选地实施方式厚度范围内， 上述石墨烯层 30具有更大的杨氏模量和断裂 强度， 从而使设置有石墨烯层 30的玻璃钢能够具有更大的机械强度。

[0040] 在本申请上述的玻璃钢中， 优选地， 石墨烯层 30与胶膜层 10的重量比为 20~55 % , 纤维层 20与胶膜层 10的重量比为 30~55%。 上述优选的参数范围能够使石墨 烯层 30具有合适的比重， 进一步地保证了设置有石墨烯层 30的玻璃钢在厚度很 小的情况下就能够具有很大的机械强度； 并且， 在保证石墨烯层 30能够使玻璃 钢具有较大机械强度的基础上， 也保证不会由于石墨烯的厚度较大而导致胶膜 层 10与纤维层 20之间的胶粘度降低， 从而使胶膜层 10能够与纤维层 20良好地粘 结。

[0041] 在本申请上述的玻璃钢中， 优选地， 胶膜层 10的原料还包括树脂和固化剂。 优 选地， 上述树脂为环氧树脂。 由于固化后的环氧树脂具有良好的物理、 化学性 育 ， 它对金属和非金属材料的表面具有优异的粘结 强度， 硬度高， 柔韧性好， 从而使后续形成的胶膜层 10能够具有较高的粘附性和机械强度， 进而在后续工 艺中更好地与石墨烯层 30以及纤维层 20进行连接， 提高了最终玻璃钢的机械强 度； 并且， 由于固化剂能够使树脂等原料更好地混合并固 化以形成胶膜层 10， 从而保证了胶膜层 10的稳定性， 进而使石墨烯能够更为稳定的设置于胶膜层 10 的表面上， 保证了玻璃钢在厚度很小的情况下就能够具有 很大的机械强度。

[0042] 根据本发明的另一方面， 提供了一种玻璃钢的制备方法， 如图 3所示。 该制备 方法包括： 将石墨烯层 30设置于所述胶膜预备层的表面； 将至少两个纤维层 20 、 设置于各相邻的两个所述纤维层 20之间的所述胶膜预备层以及设置于所述胶 膜预备层表面的所述石墨烯层 30固化， 以将所述胶膜预备层形成胶膜层 10， 并 将所述石墨烯层 30、 所述胶膜层 10和所述纤维层 20形成所述玻璃钢。

[0043] 上述制备方法中由于吋将石墨烯层设置于胶膜 层的表面， 从而有效地避免了石 墨烯在胶膜层中单独惨杂导致的惨杂不均匀的 问题； 并且， 由于很薄的石墨烯 层就能够具有较大的杨氏模量和断裂强度， 进而使设置有石墨烯层的玻璃钢在 厚度很小的情况下就能够具有很大的机械强度 。

[0044] 下面将结合图 1和 2更详细地描述根据本发明提供的玻璃钢的制� �方法的示例性 实施方式。 然而， 这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来 实施， 并且不 应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。 应当理解的是， 提供这些实施方 式是为了使得本申请的公幵彻底且完整， 并且将这些示例性实施方式的构思充 分传达给本领域普通技术人员。

[0045] 首先， 将石墨烯层 30设置于胶膜预备层表面。 将上述石墨烯层 30设置于胶膜层 10的表面， 能够有效地避免石墨烯在胶膜层 10中单独惨杂导致的惨杂不均匀等 问题； 并且， 由于形成的胶膜预备层表面设置有石墨烯， 而石墨烯能够在厚度 很小的情况下就具有较大的杨氏模量和断裂强 度， 进而使后续制备而成的玻璃 钢在厚度很小的情况下就能够具有很大的机械 强度。

[0046] 可以将包括树脂的原料混合形成混料， 并将混料制备成胶膜预备层。 优选地， 上述树脂为环氧树脂。 由于固化后的环氧树脂具有良好的物理、 化学性能， 它 对金属和非金属材料的表面具有优异的粘结强 度， 硬度高， 柔韧性好， 从而保 证了胶膜层 10的稳定性， 进而使石墨烯能够更为稳定的设置于胶膜层 10的表面 上， 保证了玻璃钢在厚度很小的情况下就能够具有 很大的机械强度。

[0047] 可以在高温条件下将包括树脂的原料混合形成 混料， 优选地， 将包括树脂的原 料在温度为 30~55°C的条件下混合形成混料。 在上述优选的参数范围内， 形成的 胶膜层 10能够具有更高的稳定性， 进而使石墨烯能够更为稳定的设置于胶膜层 1 0的表面上， 保证了玻璃钢在厚度很小的情况下就能够具有 很大的机械强度。

[0048] 优选地， 原料还包括固化剂， 可以采用丙烯酸胺作为固化剂， 在原料中固化剂 占树脂的重量比为 2~15%。 在上述优选地实施方式中， 固化剂能够使形成的胶膜 层 10具有更高的稳定性， 进而使石墨烯能够更为稳定的设置于胶膜层 10的表面 上， 保证了玻璃钢在厚度很小的情况下就能够具有 很大的机械强度。

[0049] 制备上述胶膜预备层的方法可以有很多种， 在一种优选的实施方式中， 将混料 放入涂膜机以制备成胶膜预备层， 涂膜机中的滚筒温度为 70~95°C， 滚筒速度为 2.5~5.5m/min。 采用上述优选的工艺参数能够更为迅速有效地 制备出胶膜预备层 ， 并且使由胶膜预备层固化而成的胶膜层 10具有均匀的厚度以及稳定的性质。

[0050] 优选地， 在将石墨烯层 30设置于胶膜预备层表面的步骤之前， 制备方法还包括 在基材上形成石墨烯层 30的步骤， 石墨烯层 30包括至少一层石墨烯预备层。

[0051] 当上述至少一层石墨烯预备层仅为一层吋， 形成石墨烯层 30的步骤包括： Sl、 在金属层上生长石墨烯预备层， 形成预制物； S2、 将预制物中的石墨烯预备层 覆盖于基材的表面； S3、 刻蚀去除金属层， 以在基材的表面形成石墨烯层 30。 通过上述优选的实施方式能够有效地制备出石 墨烯层 30， 且使形成的石墨烯层 3 0具有较大的杨氏模量和断裂强度。

[0052] 当上述石墨烯预备层为 N层， 且石墨烯层 30的厚度为 0.35~35nm吋， N为大于等 于 3的自然数， 形成石墨烯层 30的步骤包括： Sl、 在金属层上生长石墨烯预备层 ， 形成预制物； S2、 重复步骤 SI， 直至形成 N个预制物； S3、 将其中一预制物中 的石墨烯预备层覆盖于基材表面， 并刻蚀去除该预制物中的金属层， 形成一石 墨烯结构层； S4、 将另一预制物的石墨烯预备层覆盖于石墨烯结 构层， 刻蚀去 除第一预制物中的金属层， 形成另一石墨烯结构层； S5， 重复步骤 S4， 直至 N个 预制物的石墨烯预备层均形成为石墨烯结构层 ， 从而在基材表面形成层叠设置 的 N层石墨烯结构层。 上述实施方式是将金属层上生长的石墨烯预备 层进行多层 叠加， 使叠加后形成的石墨烯层 30的厚度达到机械强度达到所需的数值 （0.35~3 5nm) 后， 再将上述石墨烯层 30转移至胶膜预备层的表面。

[0053] 优选地， 每层石墨烯预备层的厚度为 0.35~0.45nm。 上述优选的厚度参数能够 使各层石墨烯预备层具有较大的杨氏模量和断 裂强度， 从而可以使玻璃钢达到 所需机械强度的同吋， 厚度和重量尽量地小。

[0054] 优选地， 金属层由铜、 镍和铂中的任一种或多种制成， 基材由聚对苯二甲酸乙 二醇酯、 聚丙烯、 聚碳酸酯和聚甲基丙烯酸甲酯中的任一种或多 种制成。 利用 上述材料制成的金属层能够更为快速有效地生 长石墨烯预备层， 且使叠加而成 的石墨烯层 30具有较大的机械强度； 选择上述材料制成的基材能够更为有效地 使金属层被刻蚀掉， 并更为有效地将石墨烯层 30转移至胶膜预备层的表面。

[0055] 在完成将石墨烯层 30设置于胶膜预备层的表面的步骤之后， 将胶膜预备层设置 于至少两个纤维层 20中各相邻的两个纤维层 20之间， 并将胶膜预备层固化以形 成胶膜层 10， 上述石墨烯层 30、 胶膜层 10和纤维层 20形成玻璃钢。 由于上述玻 璃钢是由将胶膜预备层固化之后的胶膜层 10、 纤维层 20与石墨烯层 30形成的， 且设置有石墨烯层 30的胶膜层 10在石墨烯层 30的作用下能够具有较大的杨氏模 量和断裂强度， 从而使制备而成的玻璃钢在厚度很小的情况下 就能够具有很大 的机械强度。

[0056] 上述纤维层 20可以为纤维束或纤维织物， 且纤维体为麻纤维、 碳纤维、 玻璃纤 维、 丙纶、 芳纶、 玄武岩纤维和超高分子聚乙烯中的任一种或多 种。 更为优选 地， 纤维层 20为超高分子聚乙烯。 上述优选地纤维层 20材料具有较高的韧性与 机械强度， 从而采用上述优选地纤维层 20材料能够使形成的玻璃钢具有更高的 机械强度。

[0057] 优选地， 在将胶膜预备层固化以形成胶膜层 10的步骤中， 固化的温度为 110~15 0°C， 固化的吋间为 l~3h， 固化的压力为 0.85~1.0Mpa。 采用上述优选的工艺参数 能够更为快速有效地对胶膜预备层、 纤维层 20以及石墨烯层 30进行固化处理， 从而使玻璃钢快速有效地固化成型， 并且能够进一步提高玻璃钢的机械性能。

[0058] 在一种优选的实施方式中， 在将胶膜预备层固化以形成胶膜层 10的步骤之前， 制备方法还包括： 将纤维层 20进行电晕处理。 由于电晕处理是一种电击处理， 它使承印物的表面具有更高的附着性， 从而使经过电晕处理的纤维层 20能够具 有更高的附着性， 进而更为牢固地与墨烯层 30和胶膜层 10进行连接。 上述电晕 处理是利用高频率交流电压在纤维层 20欲与胶膜层 10进行连接的表面进行电晕 放电， 优选地， 高频率交流电压为 5000~15000V/m2。 [0059] 根据本发明的另一方面， 提供了一种浮空器吊舱， 形成浮空器吊舱的舱体的材 料包括玻璃钢， 玻璃钢由上述的制备方法制备而成。 其中， 上述浮空器可以包 括高空气球和飞艇等。 由于上述玻璃钢包括石墨烯层， 而石墨烯层具有较大的 杨氏模量和断裂强度， 从而使设置有石墨烯层的玻璃钢在厚度很小即 重量很轻 的情况下就能够具有很大的机械强度。

[0060] 下面将结合实施例进一步说明本申请提供的玻 璃钢的制备方法。

[0061] 实施例 1

[0062] 本实施例提供的玻璃钢的制备方法的步骤包括 ：

[0063] 首先， 将双酚 A的环氧树脂和作为固化剂的丙烯酸胺在温度� � 30°C的条件下混 合形成混料， 其中， 固化剂占树脂的重量比为 2%， 并将上述混料放入涂膜机以 制备成胶膜预备层， 涂膜机中的滚筒温度为 70°C， 滚筒速度为 2.5m/min _;

[0064] 其次， 在金属镍层上生长石墨烯预备层， 将连接金属层的石墨烯预备层覆盖于 基材的表面， 并刻蚀掉金属层， 重复上述步骤以在 PET基材的表面形成厚度为 0. 35nm的石墨烯层；

[0065] 最后， 选用超高分子聚乙烯作为纤维层， 对纤维层在高频率交流电压为 5000V/ m2的条件下进行电晕处理， 将石墨烯层设置于胶膜预备层的表面， 并将设置有 石墨烯层的胶膜预备层设置于两层纤维层之间 并固化， 形成玻璃钢， 结构如图 1 所示， 其中， 固化的温度为 110°C， 固化的吋间为 lh， 固化的压力为 0.85Mpa。

[0066] 实施例 2

[0067] 本实施例提供的玻璃钢的制备方法的步骤包括 ：

[0068] 首先， 将双酚 A的环氧树脂和作为固化剂的丙烯酸胺在温度� � 40°C的条件下混 合形成混料， 其中， 固化剂占树脂的重量比为 7%， 并将上述混料放入涂膜机以 制备成胶膜预备层， 涂膜机中的滚筒温度为 80°C， 滚筒速度为 4m/min _;

[0069] 其次， 在金属镍层上生长石墨烯预备层， 将连接金属层的石墨烯预备层覆盖于 基材的表面， 并刻蚀掉金属层， 重复上述步骤以在 PET基材的表面形成厚度为 10 nm的石墨烯层；

[0070] 最后， 选用超高分子聚乙烯作为纤维层， 对纤维层在高频率交流电压为 10000V

/m2的条件下进行电晕处理， 将石墨烯层设置于胶膜预备层的表面， 并将设置有 石墨烯层的胶膜预备层设置于两层纤维层之间 并固化， 形成玻璃钢， 结构如图 1 所示， 其中， 固化的温度为 130°C， 固化的吋间为 2h， 固化的压力为 0.9Mpa。

[0071] 实施例 3

[0072] 本实施例提供的玻璃钢的制备方法的步骤包括 ：

[0073] 首先， 将双酚 A的环氧树脂和作为固化剂的丙烯酸胺在温度� � 55°C的条件下混 合形成混料， 其中， 固化剂占树脂的重量比为 15%， 并将上述混料放入涂膜机以 制备成胶膜预备层， 涂膜机中的滚筒温度为 95°C， 滚筒速度为 5.5m/min _;

[0074] 其次， 在金属镍层上生长石墨烯预备层， 将连接金属层的石墨烯预备层覆盖于 基材的表面， 并刻蚀掉金属层， 重复上述步骤以在 PET基材的表面形成厚度为 35 nm的石墨烯层；

[0075] 最后， 选用超高分子聚乙烯作为纤维层， 对纤维层在高频率交流电压为 15000V /m2的条件下进行电晕处理， 将石墨烯层设置于胶膜预备层的表面， 并将设置有 石墨烯层的胶膜预备层设置于两层纤维层之间 并固化， 形成玻璃钢， 结构如图 1 所示， 其中， 固化的温度为 150°C， 固化的吋间为 3h， 固化的压力为 1.0Mpa。

[0076] 实施例 4

[0077] 本实施例提供的玻璃钢的制备方法的步骤包括 ：

[0078] 首先， 将双酚 A的环氧树脂和作为固化剂的丙烯酸胺在温度� � 55°C的条件下混 合形成混料， 其中， 固化剂占树脂的重量比为 15%， 并将上述混料放入涂膜机以 制备成重量相同的两个胶膜预备层， 涂膜机中的滚筒温度为 95°C， 滚筒速度为 5. 5m/min;

[0079] 其次， 在金属镍层上生长石墨烯预备层， 将连接金属层的石墨烯预备层覆盖于 基材的表面， 并刻蚀掉金属层， 重复上述步骤以在 PET基材的表面形成厚度为 35 nm的石墨烯层， 重复上述步骤以制备出与上述石墨烯层尺寸相 同的第二个石墨 烯层；

[0080] 最后， 选用超高分子聚乙烯作为纤维层， 提供三个纤维层并对纤维层在高频率 交流电压为 15000V/m2的条件下进行电晕处理， 将石墨烯层一一对应设置于胶膜 预备层的表面， 并将表面设置有石墨烯层的每个胶膜预备层分 别设置于相邻的 两个纤维层之间并固化， 形成玻璃钢， 结构如图 2所示， 其中， 固化的温度为 15 0°C， 固化的吋间为 3h， 固化的压力为 1.0Mpa。

[0081] 对比例 1

[0082] 本对比例提供的玻璃钢的制备方法的步骤包括 ：

[0083] 首先， 将双酚 A的环氧树脂和作为固化剂的丙烯酸胺在温度� � 55°C的条件下混 合形成混料， 其中， 固化剂占树脂的重量比为 15%， 并将上述混料放入涂膜机以 制备成重量相同的两个胶膜预备层， 涂膜机中的滚筒温度为 95°C， 滚筒速度为 5. 5m/min;

[0084] 然后， 选用超高分子聚乙烯作为纤维层， 提供三个纤维层并对纤维层在高频率 交流电压为 15000V/m2的条件下进行电晕处理， 将每个胶膜预备层分别设置于相 邻的两个纤维层之间并固化， 形成玻璃钢， 结构如图 2所示， 其中， 固化的温度 为 150°C， 固化的吋间为 3h， 固化的压力为 1.0Mpa。

[0085] 对比例 2

[0086] 本对比例提供的金属层的制备方法的步骤包括 ：

[0087] 利用铝合金材料制备金属层， 使金属层与上述实施例 1至 4中的玻璃钢具有相同 的尺寸。

[0088] 对上述实施例 1至 4和对比例 1提供的玻璃钢进行拉伸强度和重量的测试， 测试 结果如下表所示。

[0089]

从上表可以看出， 本申请实施例 1至 4中玻璃钢的拉伸强度可以达到 415~465MPa ， 远大于对比例 1和 2中玻璃钢的拉伸强度； 并且， 与对比例 1和 2中制备玻璃钢 相比， 实施例 1至 4中玻璃钢也具有更轻的重量， 即实施例 1至 4中的玻璃钢在重 量很轻的情况下具有很大的机械强度。

[0090] 从以上的描述中， 可以看出， 本发明上述的实施例实现了如下技术效果:

[0091] 1) 由于玻璃钢中的胶膜层以石墨烯为原料制备而 成， 从而使很薄的胶膜层就 能够具有较大的杨氏模量和断裂强度， 进而使设置有胶膜层的玻璃钢在厚度很 小即重量很轻的情况下就能够具有很大的机械 强度；

[0092] 2) 由于石墨烯为层状结构， 从而能够直接将上述层状石墨烯设置于胶膜层 的 表面， 无需将石墨烯混入胶膜层中， 进而有效地避免了石墨烯在胶膜层中单独 惨杂导致的惨杂不均匀的问题；

[0093] 3) 由于玻璃钢是透明的， 人在浮空器上还能够透过玻璃钢看到天空或地 上广 阔的风景。

[0094] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已， 并不用于限制本发明， 对于本领域的 技术人员来说， 本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精神和原则之内 ， 所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内