XU SHIAN (CN)
CHEN QUANFENG (CN)
CHEN JIANFENG (CN)
MA JIANGANG (CN)
HU KAIBO (CN)
YAN QIAOXI (CN)
DA WEIFENG (CN)
CN102582207A | 2012-07-18 | |||
CN101720276A | 2010-06-02 | |||
CN102766343A | 2012-11-07 |
北京中创阳光知识产权代理有限责任公司 (CN)
权 利 要 求 1、 一种高性能纤维复合材料制品的制备方法, 其特征在于, 原材料匹配重量比为: 碳纤 维织物 15%〜30%、 超强聚乙烯纤维织物 10%〜20%、 高强玻璃纤维织物 15%〜30%, 不饱和聚 酯树脂或环氧树脂 40%〜55%; 以上使用的三种高性能纤维织物, 每平方米 160g〜250g; 通过 真空辅助成型工艺或 RTM成型工艺, 制备出高性能纤维复合材料制品。 2、 根据权利要求 1所述的制备方法, 其步骤为: 步骤 1、将高强玻璃纤维平纹织物或多轴向经编织物,按复合材料制品规格裁剪 2〜3层, 铺放在一起; 步骤 2、 将高强碳纤维平纹织物或多轴向经编织物, 按复合材料制品规格裁剪 3〜5层, 铺放在在一起; 步骤 3、 将已经表面等离子体处理过的高强 ·高模聚乙烯纤维平纹织物, 按复合材料制 品规格裁剪 2〜3层, 铺放在在一起; 步骤 4、 将高强玻璃纤维平纹织物或多轴向经编织物, 按复合材料规格裁剪 2〜3层, 铺 放在在一起; 以上步骤 1〜步骤 4所使用的三种高性能纤维织物, 每平方米 160g〜250g; 步骤 5、 最后将步骤 1、 步骤 2、 步骤 3、 步骤 4的织物, 依次铺放在模具内, 注入不饱 和聚酯树脂或环氧树脂, 然后起动液压机将上下模合拢; 合模后采用 RTM成型工艺, 模具预 热 80°〜 120°, 加压 30T〜100T/m2, 固化 20〜35分钟制成复合材料制品。 3、 根据权利要求 1所述的制备方法, 其步骤为: 步骤 1、 将高强玻璃纤维平纹织布或多轴向经编织物, 按复合材料制品规格裁剪 2〜3层 铺放在一起; 步骤 2、 将高强碳纤维平纹织物或多轴向经编织物, 按复合材料制品规格要求裁剪 3〜5 层铺放在一起; 步骤 3、 将已经表面等离子体处理过的高强 ·高模聚乙烯纤维平纹织物, 按复合材料制 品规格要求裁剪 2〜3层铺放在一起; 步骤 4、 将高强玻璃纤维平纹织物或多轴向经编织物, 按复合材料规格要求裁剪 2〜3层 铺放在一起; 以上步骤 1〜步骤 4所使用的三种高性能纤维织物, 每平方米 160g〜250g; 步骤 5、 最后将步骤 1、 步骤 2、 步骤 3、 步骤 4的织物, 依次铺放在模具内, 再在这多层 纤维织物上覆盖高强塑料薄膜, 在薄膜内放置树脂导流管, 注入不饱和聚酯树脂或环氧树 脂; 采用真空辅助成型工艺, 常温条件下时间为 40分钟〜 1小时, 固化定型成复合材料 生【I 口 巿1」 PR o |
技术领域
本发明涉及复合材料领域, 特别涉及一种高性能纤维为基材的汽车用复合 材料制品的生产方法。 背景技术
高性能纤维增强复合材料, (如碳纤维复合材料) 是一种新型材料; 它具有 材质轻、 强度大、 模量高、 耐腐蚀强、 冲击韧性好等优点; 随着科学技术快速 发展, 高性能纤维复合材料已广泛应用于石油、 化工、 船舶、 冶金、 矿山、 压 力容器制造、 环保、 食品等行业, 尤其在当今新能源汽车工业, 用于汽车壳体 等部件, 为汽车轻量化发展提供最佳的新型结构材料。 如:
1.专利申请 CN102941709A, 发明一种新型碳纤维复合材料, 通过铜铝合金 层和碳纤维材料交替复合而成的新型碳纤维复 合材料;
2.专利申请 CN103497485A, 发明一种碳纤维复合材料制品, 通过 30%〜60% 碳纤维增强体和 10%〜15%的泡沫芯材、 35%〜65%的环氧树脂体系进行合理调配, 用 RTM成型工艺, 固化成碳纤维复合材料制品;
3.专利申请 CN102152522A, 发明一种新型碳纤维复合材料, 其特征是碳纤 维布层与纳米抗菌纤维布、 竹碳纤维布依次叠放组合的一种抗菌透气复合 材料;
4.专利申请 CN89101957X, 发明一种复合玻璃钢板材, 其特征是将玻璃纤维 布浸涂不饱和聚酯树脂, 通过手糊与模压固化定型的一种复合玻璃钢板 材; 以上所述的专利申请中制备的碳纤维复合材料 制品, 还存在抗冲击韧性差、 材质重及制造成本高等弱点。 工业上亟须发明出一种新的高性能、 低成本纤维 增强复合材料制品。 发明内容
本发明的目的是研究开发高性能、 低成本纤维复合材料及制品制备新工艺, 来克服现有技术制备的碳纤维复合材料制品的 缺点, 从而提高复合材料综合性 能, 降低复合材料制备成本, 并实现产业化。
本发明的技术方案为:
一种高性能纤维复合材料制品的制备方法, 材料匹配重量比为: 碳纤维织 物 15%〜30%、超强聚乙烯纤维织物 10%〜20%、 高强玻璃纤维织物 15%〜30%, 不 饱和聚酯树脂或环氧树脂 40%〜55%, 以上使用的三种高性能纤维织物, 每平方 米 160g〜250g; 通过真空辅助成型工艺或 RTM成型工艺 (树脂模塑传递成型工 艺), 制备出高性能纤维复合材料制品。
本发明制成的高性能纤维复合材料制品, 具有材质轻、 抗弯曲应力强、 弹 性模量高、 抗冲击韧性强、 能抗紫外线、 耐高温、 而且制造成本低等优点, 主 要用于制造汽车壳体及部件, 是满足当今新能源汽车节能减排、 轻量化装备的 最佳材料。 具体实施方式
实施例一:
步骤 1 : 将高强玻璃纤维平纹织物或多轴向经编织物, 按复合材料制品规格 裁剪 2〜3层, 铺放在一起;
步骤 2: 将高强碳纤维平纹织物或多轴向经编织物, 按复合材料制品规格裁 剪 3〜5层, 铺放在在一起;
步骤 3: 将已经表面等离子体处理过的高强 ·高模聚乙烯纤维平纹织物, 按 复合材料制品规格裁剪 2〜3层, 铺放在在一起;
步骤 4: 将高强玻璃纤维平纹织物或多轴向经编织物, 按复合材料规格裁剪 2〜3层, 铺放在在一起;
以上步骤 1〜步骤 4所使用的三种高性能纤维织物, 每平方米 160g〜250g; 步骤 5: 最后将步骤 1、 步骤 2、 步骤 3、 步骤 4的织物, 依次铺放在模具 内, 注入不饱和聚酯树脂或环氧树脂, 然后起动液压机将上下模合拢。 模具内, 材料匹配的重量比为: 碳纤维织物 15%〜30%、 超强聚乙烯纤维织物 10%〜20%、 高强玻璃纤维织物或多轴向经编织物 15%〜30%, 不饱和聚酯树脂或环氧树脂 40%〜55%。合模后采用 RTM成型工艺(树脂模塑传递成型工艺),模具 预热 80°〜 120°, 加压 30T〜100T/m 2 , 固化 20〜35分钟制成复合材料制品。
实施例二:
步骤 1 : 将高强玻璃纤维平纹织布或多轴向经编织物, 按复合材料制品规格 裁剪 2〜3层铺放在一起;
步骤 2: 将高强碳纤维平纹织物或多轴向经编织物, 按复合材料制品规格要 求裁剪 3〜5层铺放在一起;
步骤 3: 将已经表面等离子体处理过的高强 ·高模聚乙烯纤维平纹织物, 按 复合材料制品规格要求裁剪 2〜3层铺放在一起; 步骤 4: 将高强玻璃纤维平纹织物或多轴向经编织物, 按复合材料规格要求 裁剪 2〜3层铺放在一起;
以上步骤 1〜步骤 4所使用的三种高性能纤维织物, 每平方米 160g〜250g; 步骤 5: 最后将步骤 1、 步骤 2、 步骤 3、 步骤 4的织物, 依次铺放在模具 内, 再在这多层纤维织物上覆盖高强塑料薄膜, 在薄膜内放置树脂导流管, 注 入不饱和聚酯树脂或环氧树脂;模具内,材料 匹配的重量比为:碳纤维织物 15%〜 30%、超强聚乙烯纤维织物 10%〜20%、高强玻璃纤维织物或多轴向经编织物 15%〜 30%, 不饱和聚酯树脂或环氧树脂 40%〜55%。采用真空辅助成型工艺, 常温条件 下时间为 40分钟〜 1小时, 固化定型成复合材料制品。