复合材料收纳用具及其制造工艺的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种复合材料收纳用具及其制造工艺。将纤维增强树脂基体复合材料应用于收纳用具制造领域；高性能纤维复合材料的应用，解决了传统收纳用具存在的承重量低、易变形摇晃等问题；将浇注后程序升温真空成型工艺应用于收纳用具连接件的浇注成型中，克服了树脂基复合材料浇注体易产生气泡的技术难点，所得连接件制品与现有塑料连接件相比，坚实性和耐用性得到显著提升，且工艺简单、易于施行；在收纳用具各部件中，纤维在复合材料中的填充和在不同方向上的增强作用，以及模塑成型工艺的采用，共同确保了收纳用具优异的机械性能及各部件的尺寸稳定性，结合不干胶的使用，可实现其两两直接对接，减少了螺丝的使用，使收纳用具的装卸更简便；采用一体成型工艺生产隔层承重构件，避免了装配、焊接等繁琐的流程，提高了生产效率。
【专利说明】复合材料收纳用具及其制造工艺
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种复合材料收纳用具及其制造工艺。
【背景技术】
[0002]现有收纳用具，多为采用木材或钢管框架通过连接件拼接形成，存在承重量低、易摇晃、易变形、装卸繁琐、生产工艺繁杂、木材易被虫蛀及钢材使用量大等弊端，尤其是在钢管支架的连接上，多采用普通的塑料连接件，极易出现因塑料连接件的损坏所导致的收纳用具的变形和使用寿命的减短的弊端。
【发明内容】
[0003]本发明对上述问题进行了改进，即本发明要解决的技术问题是现有的收纳用具承重量低、易摇晃、易变形、装卸繁琐、生产工艺繁杂以及因塑料连接件的损坏所导致的收纳用具的变形和使用寿命的减短等弊端。
[0004]本发明的第一具体实施方案是:一种复合材料收纳用具，所述收纳用具的组成部件包括支架、组合板块、用于连接支架或组合板块的连接件、用于存放和悬挂物品的各种承重构件、门窗、把手、以及用于装饰的各种装饰部件，所述收纳用具的一种或多种部件其材料为纤维增强树脂基体复合材料。
[0005]进一步的，所述承重构件包括隔层承重构件、挂件及抽屉，所述隔层承重构件包括外框及设置于外框内的细杆或底板，所述外框和细杆或底板为一体成型结构。
[0006]进一步的，所述热固性树脂包括环氧树脂、不饱和聚酯树脂、酚醛树脂，所述热塑料性树脂包括聚丙烯、尼龙树脂、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰亚胺、ABS，所述有机纤维包括芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维，所述无机纤维包括玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、陶瓷纤维。
[0007]本发明的第二具体实施方案还包括一种复合材料收纳用具制造工艺，上述的一种复合材料收纳用具，包括以下生产步骤:
(一)、所述收纳用具连接件的制造包括以下方法:
(I)纤维增强热固性树脂复合材料收纳用具连接件的生产步骤:
①将短切碳纤维与短切玻璃纤维混合放入树脂中，高速搅拌5?Smin；
②将步骤①中的纤维与树脂混合物倒入开口容器，并放入真空加热装置中，在溶剂的挥发温度以上10°C的温度条件下抽真空恒温加热，至该混合物中的溶剂含量低于1%;
③在模具内表面涂刷脱模剂后合模锁紧，预留一浇注孔；
④将步骤②中形成的产物取出真空加热装置，并在树脂熔融温度条件下，将其注满模具型腔，而后锁紧模具，并预留若干个出气孔；
⑤将模具置于真空加热装置内抽真空，并以5?1(TC/分钟的升温速率将模具升温加热至溶剂的挥发温度以上10°C ；
⑥待步骤⑤持续20min以后，以1(T20°C/分钟的升温速率将模具升温至树脂产生凝胶化反应的温度以下10?15°C ；
⑦待步骤⑥维持30min以后，将模具加热至树脂的工艺固化温度；
⑧待步骤⑦维持45min以后，停止抽真空，冷却，脱模，修边，再进行必要的后处理后，即得连接件制品；
(2)纤维增强热塑性树脂复合材料收纳用具连接件的生产步骤:
①将短切纤维与树脂、添加剂高速搅拌充分混合并干燥，然后启动注塑成型机，将以上混合物通过料斗喂入机台；
②加压锁模后，通过注射方式将混合物在熔融状态下高速高压注入模具型腔，当熔料充满模腔后需使熔料保持一定的压力并维持一段时间，以避免材料收缩使制品尺寸改变；
③冷却后脱模，再进行必要的后处理，即得连接件制品；
(二)、所述收纳用具支架及组合板块的制造包括以下方法:
(1)纤维增强热固性树脂复合材料收纳用具支架的卷制成型生产步骤:
①采用湿法或干法预浸工艺制备形成纤维增强树脂预浸料片；
②将步骤①中的预浸料片裁制成不同的角度和大小并进行层叠，使上下相邻的预浸料片中的纤维互成角度；
③将步骤②形成的预浸料层叠片在套有尼龙气袋的芯模上卷制包覆；
④拔除芯模，留下尼龙气袋并将尼龙气袋一端封闭另一端与吹气嘴相连，形成待成型
品;
⑤在模具内表面涂刷脱模剂后，将步骤④形成的待成型产品放入模具中；
⑥合模锁紧，将模具送至热压台上进行热压吹气成型，使层叠的预浸料片之间紧密贴合并紧贴模具型腔，以得到预定尺寸的制品；
⑦冷却脱模后拔除吹气嘴及尼龙气袋，再经后处理后，得到收纳用具支架；
(2)纤维增强热固性树脂复合材料收纳用具支架及组合板块的拉挤成型生产步骤:
①将调配好的树脂倒入拉挤成型机台的树脂槽中，并将纤维放置于纤维架上，纤维的使用量应根据制品截面的厚度及纤维在制品中的重量比算出，当两种及两种以上纤维进行复合时，各种纤维要按比例进行放置；
②启动拉挤成型机台，使纤维在牵引装置的牵拉下，以一定的张力和速度连续地经过树脂槽使纤维得到树脂的充分浸溃；然后再经过预成型模具，使浸胶后的纤维按照型材断面配置形式，逐步形成近似成型模模腔形状和尺寸的预成型体，这样可以保证下一个步骤中成型出来的制品断面含纱量均匀，并挤出多余的树脂；最后再经过成型模具加热固化成型后连续出模；
③将出模的制品按要求长度进行自动裁切；再经过必要的后处理后，即得支架及组合板块制品。
[0008](3)纤维增强热塑性树脂复合材料收纳用具支架及组合板块的拉挤成型生产步骤:
①将螺杆挤出机与拉挤成型机相连接，二者成90度的方向；
②将热塑性树脂及添加剂喂入螺杆挤出机后，在螺杆挤出机的作用下熔融的树脂混合物通过树脂流道进入拉挤成型机内的树脂浸溃槽中，树脂浸溃槽温度保持在树脂的熔融温度；③使纤维架上的纤维在牵引装置的牵拉下，以一定的张力和速度连续经过拉挤成型机内的树脂浸溃槽，使纤维得到树脂的充分浸溃；
④再经过预成型模具，使浸胶后的纤维逐步形成近似成型模模腔形状和尺寸的预成型体，并挤出多余的树脂，预成型模具的温度保持在树脂的熔融温度，进一步促进了树脂对纤维的浸溃；
⑤最后经过冷却定型模具后连续拉出制品；
⑥产品从冷却定型模具出模后，按要求的长度自动裁切，再经过必要的后处理，即得支架及组合板块制品；
(三)、所述收纳用具隔层承重构件的制造步骤包括:
(1)采用湿法或干法预浸工艺制备形成的纤维增强树脂预浸料片；
(2)准备隔层承重构件的卷制包覆芯模，其中外框部分的芯模采用泡沫材料，细杆部分的芯模采用细钢丝；
(3)将步骤(1)中的预浸料片裁制成不同的角度和大小并进行层叠，使上下相邻的预浸料片中的纤维互成角度；
(4)在(2)中所述的外框部分及细杆部分的芯模表面包覆步骤(3)准备的预浸料层叠片以分别形成外框和细杆的包覆品；
(5)将卷制包覆好的外框和细杆的包覆品放入一用于预定型的定位冶具中，并用纤维增强树脂预浸料片将细杆及外框进行连接，以形成待成型品；
(6)将步骤(5)形成的待成型品放入模具中，锁紧模具，加热加压成型；
(7)脱模后，修边，进行必要的后处理后，即得隔层承重构件；
(四)、在支架、组合板块、承重构件及连接件的连接处涂布不干胶，可实现四者之间直接地紧密地对接，并使收纳用具的装卸更加简便。
[0009]进一步的，所述的干法预浸工艺纤维增强树脂预浸料片包括下列工艺步骤: (1)将连续纤维丝束按同一方向紧密均匀地排布成一定宽度，或采用具有一定宽度的纤维织物并使之铺展开；
(2)在连续纤维丝束或织物表面均匀涂布树脂热熔胶；
(3)根据要求裁制成预定的长度和不同的角度；
所述的湿法预浸工艺纤维增强树脂预浸料片包括下列工艺步骤:
(4)将连续纤维丝束或织物浸溃树脂溶液；
(5)将带有树脂的纤维丝束按同一方向紧密均匀地排布成一定宽度，或将带有树脂的纤维织物铺展开；
(6)根据要求裁制成预定的长度和不同的角度；
(7)将预浸料片在35~40°C环境中加热使大部分溶剂得以挥发，使最后预浸料中的溶剂含量在1%以下。
[0010]进一步的，所述的树脂包括环氧树脂和不饱和聚酯树脂中的一种或两种。
[0011]进一步的，所述的干法预浸工艺纤维增强树脂预浸料片包括下列工艺步骤:
(1)将连续纤维丝束按同一方向紧密均匀地排布成一定宽度，或采用具有一定宽度的纤维织物并使之铺展开；
(2)在连续纤维丝束或织物表面均匀涂布树脂热熔胶； (3)根据要求裁制成预定的长度和不同的角度；
所述的湿法预浸工艺纤维增强树脂预浸料片包括下列工艺步骤:
(4)将连续纤维丝束或织物浸溃树脂溶液；
(5)将带有树脂的纤维丝束按同一方向紧密均匀地排布成一定宽度，或将带有树脂的纤维织物铺展开；
(6)根据要求裁制成预定的长度和不同的角度；
(7)将预浸料片在35?40°C环境中加热使大部分溶剂得以挥发，使最后预浸料中的溶剂含量在1%以下。
[0012]进一步的，所述的树脂包括环氧树脂和不饱和聚酯树脂中的一种或两种。
[0013]进一步的，所述干法预浸工艺环氧树脂配方包括A剂及B剂，其各组分质量份数如下:
A剂
NPES-901固体环氧树脂 50?55份；
NPEL-128液体环氧树脂 18?20份；
纳米SiO2I份；
B剂
NPEL-128液体环氧树脂 18?22份；
DDA-54 ?6 份；
U-24MI 份；
所述环氧树脂调配方法包括:
(1)先将A剂中的NPES-901固体环氧树脂加热熔解后，再加入A剂其它组分，搅拌充分后降温；
(2)在室温下调配B剂；
(3)在树脂使用前将A剂与B剂混合，充分搅拌；
所述湿法预浸工艺环氧树脂配方包括A剂及及B剂，其各组分质量份数如下:
A剂
NPES-901固体环氧树脂26?30份 NPEL-128液体环氧树脂23?25份 纳米Si020.6份
丁酮27份
B剂
纳米Si020.3份
DDA-53.6 份
U-24M0.6 份
丁酮12?13份
(1)先将先将A剂中的NPES-901固体环氧树脂加热熔解后，再加入A剂其它组分，搅拌充分后降至室温，最后加入丁酮，再次搅拌；
(2)在室温下调配B剂；
(3)在树脂使用前将A剂与B剂混合，充分搅拌。[0014]进一步的，所述生产纤维增强热固性树脂复合材料收纳用具连接件的真空加热装置包括一真空柜，所述真空柜内设有可进行程序升温的加热器，真空柜与一真空泵通过抽气管相连接，所述真空泵的排气管经一冷凝装置排出气体，所述冷凝装置包括一密闭腔室，所述密闭腔室内设有冷凝器，密闭腔室底部与一溶剂收集罐相连通。
[0015]进一步的，所述生产纤维增强热固性树脂复合材料收纳用具连接件的模具包括上下模，所述上模设有与型腔连通直径为2?3cm的浇注孔，所述浇注孔上设有浇注孔塞，浇注孔塞上均匀分布有与型腔连通的直径为I?2mm的出气孔，浇注孔塞厚度要在2cm以上。
[0016]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
(1)创新性地将纤维增强树脂基体复合材料应用于收纳用具制造领域，为收纳用具材料的更新换代奠定了基础；
(2)本发明将自主研发的浇注后程序升温真空成型工艺应用于纤维增强热固性树脂基体复合材料收纳用具连接件的浇注成型中，很好地克服了树脂基复合材料浇注体易产生气泡的技术难点，且操作简单、易于施行，所得连接件制品与现有塑料连接件相比，具有高强度、高模量及不易开裂的优点，大大减少了因连接件的损坏所带来的收纳用具的变形和使用寿命的减短；
(3)纤维层在收纳用具各部件上以不同的角度取向进行层叠铺设，满足了收纳用具各部件对强度和刚性的要求，提升了框架结构的比强度和比模量，在有效降低收纳用具自身重量的同时，使其稳定性和承重量得到明显的提升；
(4)纤维对复合材料的填充和在不同方向上的增强作用，以及模塑成型工艺的应用，共同确保了包括收纳用具各部件优异的机械性能及其制品的尺寸稳定性，结合不干胶的使用可实现各部件之间的直接地紧密地对接，使整个收纳用具浑然一体，进一步提高了框架结构的稳定性，避免了钢管结构和木架结构收纳用具因部件尺寸不稳定、连接不紧密而产生的易摇晃及变形的缺点，同时减少或避免了螺丝的使用，使收纳用具的装卸更加简便。
[0017](5)本发明中隔层承重构件采用一体成型工艺生产，既提升了承重能力，又可大批量整体性生产，避免了钢管框架结构隔层承重构件的装配、焊接等繁琐的流程，提高了生产效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本发明中的一种收纳用具示意图。
[0019]图2为本发明隔层承重构件结构示意图。
[0020]图3为本发明中生产纤维增强热固性树脂复合材料收纳用具连接件的真空加热装置结构示意图。
[0021]图4为本发明多层纤维预浸料片层叠结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明做进一步详细的说明。
[0023]如图1?4所示，本实施例中包括一种复合材料收纳柜框架，所述收纳柜框架包括支架10、用于连接支架的连接件110、用于存放和悬挂衣物的各种承重构件，以及附属于框架的用于装饰的各种装饰部件，连接件、支架、装饰部件及承重构件中的一种或多种材料为纤维增强树脂基体复合材料，所述纤维可以是玻璃纤维、碳纤维或芳纶纤维中的一种或几种。
[0024]所述承重构件包括隔层承重构件、挂钩、挂杆120等挂件或者是抽屉等受力构件，所述隔层承重构件20包括外框210及设置于外框内纵横交错的细杆220，所述外框210和细杆220为一体成型结构，所述树脂可以是环氧树脂和不饱和聚酯树脂。
[0025]纤维增强的树脂基体复合材料主要包括以下3种生产方式:(下面以环氧树脂为例)
(1)搅拌混合生产工艺:
1)将短切纤维混合放入环氧树脂中，高速搅拌5?8min；
2)本实施例中纤维与环氧树脂溶液的质量份数比为1:1。
[0026](2)干法预浸工艺:
1)将连续纤维丝束在同一方向紧密而又均匀地排布成一定宽度，或采用具有一定宽度的纤维织物并使之铺展开；
2)在连续纤维丝束或织物表面均匀涂布环氧树脂热熔胶；
3)根据要求裁制成预定的长度和不同的角度；
(3)湿法预浸工艺:
1)将连续纤维丝束或织物浸溃环氧树脂溶液；
2)将带有树脂的纤维丝束向同一方向紧密而又均匀地排布成一定宽度，或将带有树脂的纤维织物铺展开；
3)根据要求裁制成预定的长度和不同的角度；
4)将预浸料片在35?40°C环境中加热使大部分溶剂得以挥发，使最后预浸料中的溶剂含量在1%以下。
[0027]本实施例中具体环氧树脂配方与下述的复合材料收纳用具生产工艺中所涉及的环氧树脂配方及组分相一致。其中，搅拌混合生产方法可采用与湿法预浸工艺中相同的环氧树脂配方及组分。
[0028]本发明创新性地将维复合材料应用于收纳用具制造领域，将自主研发的浇注后程序升温抽真空成型工艺应用于纤维增强热固性树脂复合材料收纳用具连接件的浇注成型中，很好地克服了树脂基复合材料浇注体易产生气泡的技术难点，且工艺简单易于施行，所得连接件制品与现有塑料连接件相比，具有高强度、高模量及不易开裂的优点，大大减少了因连接件的损坏所带来的收纳用具的变形和使用寿命的减短。
[0029]本发明的第二具体实施方案还包括一种复合材料收纳用具制造工艺，包括上述的一种复合材料收纳用具，以环氧树脂、玻璃纤维和碳纤维为例，包括以下生产步骤:
(一)所述收纳用具连接件的制造步骤包括:
收纳用具连接件包括三向连接头或双向接头等，主要用于收纳用具支架的连接。
[0030](I)将短切玻璃纤维或碳纤维纤维混合放入环氧树脂中，高速搅拌5?8min ；
(2)将步骤(I)中的纤维与环氧树脂混合物倒入开口容器，并放入真空加热装置中，在溶剂的挥发温度以上10°c的温度条件下抽真空恒温加热，本实施例中温度为80?90°C，至该混合物中的溶剂含量低于1% ;
(3)在模具内表面涂刷脱模剂后合模锁紧，预留一浇注孔；(4)将步骤(2)中形成的产物取出真空加热装置，并在环氧树脂熔融温度条件下，将其注满模具型腔，而后锁紧模具，并预留若干个出气孔；本实施例中环氧树脂熔融温度为80 ~90℃ ；
(5)将模具置于真空加热装置内抽真空，并以5~10°C/分钟的升温速率将模具升温加热至溶剂的挥发温度以上约1(T20°C，本实施例中温度为80~90°C ；
此阶段中环氧树脂的状态为具有流动性的粘稠体，抽真空去除了环氧树脂中剩余的溶剂及被带入的空气，而环氧树脂不会被抽出。
[0031](6)待步骤(5)持续20min以后，以10°C /分钟的升温速率将模具升温至环氧树脂产生凝胶化反应的温度以下10~15°C，本实施例中为105~115°C，并维持30min以上；
此阶段中环氧树脂的状态从具有高流动性逐步向凝胶化转变，在一段时间内可继续排除环氧树脂中可能存在的少量溶剂、被带入的空气及环氧树脂发生反应所产生的气体。
[0032](7)将模具加热至环氧树脂的工艺固化温度，本实施例中为145~155°C，并维持45min以上，以确保环氧树脂固化完全；
(8)停止抽真空，冷却，脱模，修边，再经过必要的后处理后，即得连接件制品；
环氧树脂复合材料浇注体的气泡问题一直是一个技术难点，本发明将自主研发的浇注后程序升温真空成型工艺应用于纤维增强环氧树脂复合材料收纳用具连接件的浇注成型中，很好地克服了这一技术难点，且操作简单、易于施行。所得连接件制品无气泡、纤维增强材料分布较均匀，与现有塑料连接件相比具有更高的强度、更高的模量及不易开裂的显著优点，大大减少连接件的损坏所带来的收纳用具的变形和使用寿命的减短。
[0033]值得一提的是，为了更好地完成连接件的制造，本发明还提供了一种用于生产纤维增强热固性树脂复合材料收纳用具连接件的模具以及真空加热装置:
如图3所示，模具包括上下模，所述上模设有与型腔连通的直径为2~3cm浇注孔，所述浇注孔上设有浇注塞，浇注塞上均匀分布有3个直径为I~2mm的出气孔，浇注孔塞厚度要在2cm以上，以防止在抽真空时抽取环氧树脂被带出模具。
[0034]真空加热装置包括一真空柜30，所述真空柜30内设有可程序升温的加热器310，真空柜30与一真空泵50通过抽气管40相连接，由于加热过程中挥发出的溶剂无法直接排放到大气中，因此需要进行回收，所述真空泵50的排气管510经一冷凝装置60排出气体，所述冷凝装置包括一密闭腔室，所述密闭腔室内设有冷凝器，冷凝器底部的侧壁与一溶剂收集罐610相连通。其中冷凝器可以采用蒸发器和压缩机相连接的机构，也可以采用热交换器的方法进行设计。真空柜30内设有控制电路以实现过程升温，另外，排气管510与抽气管40还设有阀门。
[0035](二)所述收纳用具支架的制造步骤包括:
(1)采用湿法或干法预浸工艺制备形成碳纤维增强环氧树脂预浸料片和玻璃纤维增强环氧树脂预浸料片；
(2)将步骤(1)中的碳纤维增强环氧树脂预浸料片和玻璃纤维增强环氧树脂预浸料片裁制成不同的角度和大小并进行层叠，使上下相邻的预浸料片中的纤维互成角度；
如图4所示，本发明采用预浸料片多层互成角度的层叠方式，可大大提高成型制品在各个角度的承载力。另外，多种纤维预浸料的同时使用，可以更好的起到优势互补的作用，进一步提高收纳用具的性能，如:由于碳纤维具有高比强度和比模量，但抗冲击性能较差，而玻璃纤维的比强度和比模量较碳纤维差，但在极限伸长率之内其抗冲击性能较好，通过碳纤维预浸料和玻璃纤维预浸料的复配重叠，可实现碳纤维与玻璃纤维的优势互补，且更具成本优势。
[0036](3)将步骤(2)形成的预浸料层叠片在套有尼龙气袋的芯模上卷制包覆；
(4)拔除芯模，留下尼龙气袋，并将尼龙气袋一端封闭另一端与吹气嘴相连，形成待成型品;
(5)在模具内表面涂刷脱模剂后，将步骤(4)形成的待成型产品放入模具中；
(6)合模锁紧，将模具送至热压台上进行热压吹气成型，使层叠的预浸料片之间紧密贴合并紧贴模具型腔，以得到预定尺寸的制品；
(7)冷却脱模后拔除吹气嘴及尼龙气袋，再经后处理后，得到收纳用具支架；
(三)所述收纳用具隔层承重构件的制造步骤包括:
(O采用湿法或干法预浸工艺制备形成碳纤维增强环氧树脂预浸料片和玻璃纤维增强环氧树脂预浸料片；
(2)准备隔层承重构件的卷制包覆芯模，其中外框部分的芯模采用泡沫材料，细杆部分的芯模采用细钢丝；
(3)将步骤(1)中的预浸料片裁制成不同的角度和大小并进行层叠，使上下相邻的预浸料片中的纤维互成角度；
(4)在(2)中所述的外框部分及细杆部分的芯模表面包覆步骤(3)准备的预浸料层叠片以分别形成外框和细杆的包覆品；
(5)将卷制包覆好的外框和细杆的包覆品放入一用于预定型的定位冶具中，并用浸料片将细杆及外框进行连接，以形成待成型品；
(6)将步骤(5)形成的待成型品放入模具中，锁紧模具，加热加压成型；
(7)脱模后，修边，进行必要的后处理后，即得隔层承重构件；
(四)在支架及连接件的连接处涂布不干胶，可实现支架之间及支架与连接配件之间的直接地紧密地对接，并使其装卸更加简便。
[0037]本发明中所谓支架、组合板块、承重构件、连接件的“后处理”主要包括:制品的毛边处理，打磨，切割，表面修整，以及喷漆涂装、水转印等工艺流程。
[0038]上述的干法制备碳纤维增强环氧树脂预浸料片和玻璃纤维增强环氧树脂预浸料片包括下列工艺步骤:
1)将连续碳纤维或玻璃纤维丝束在同一方向紧密而又均匀地排布成一定宽度，或采用具有一定宽度的碳纤维或玻璃纤维织物并使之铺展开；
2)在碳纤维或玻璃纤维连续丝束或织物表面均匀涂布环氧树脂热熔胶；
3)根据要求裁制成预定的长度和不同的角度；
所述的湿法制备碳纤维增强环氧树脂预浸料片和玻璃纤维增强环氧树脂预浸料片包括下列工艺步骤:
1)将碳纤维或玻璃纤维连续丝束或织物浸溃环氧环氧树脂溶液；
2)将带有环氧树脂的碳纤维或玻璃纤维丝束向同一方向紧密而又均匀地排布成一定宽度，或将带有环氧树脂的碳纤维或玻璃纤维织物铺展开；
3)根据要求裁制成预定的长度和不同的角度； 4)将预浸料片在35?40°C环境中加热使大部分溶剂得以挥发，使最后预浸料中的溶剂含量
在1%以下。
[0039]所述干法预浸工艺环氧树脂配方包括A剂及B剂各组分质量份数如下:
A剂
NPES-901固体环氧树脂 52份；
NPEL-128液体环氧树脂 20份；
纳米Si02I份；
B剂
NPEL-128液体环氧树脂20份；
DDA-56 份；
U-24M (0MICURE 公司生产)I份；
所述树脂调配方法包括:
(1)先将A剂中的NPES-901固体环氧树脂加热熔解后，再加入A剂其它组分，搅拌充分后降温；
(2)在室温下调配B剂；
(3)在树脂使用前将A剂与B剂混合，充分搅拌；
所述湿法预浸工艺环氧树脂配方包括A剂及及B剂各组分质量份数如下:
A剂
NPES-901固体环氧树脂30份 NPEL-128液体环氧树脂25份 纳米Si020.7份
丁酮27份
B剂
纳米Si020.3份
DDA-53.6 份
U-24M0.6 份
丁酮12.8份
(1)先将先将A剂中的NPES-901固体环氧树脂加热熔解后，再加入A剂其它组分，搅拌充分后降至室温，最后加入丁酮，再次搅拌；
(2)在室温下调配B剂；
(3)在树脂使用前将A剂与B剂混合，充分搅拌。
[0040]其中本实施例中:
NPES-901(固体环氧树脂)选用广州凯绿葳化工有限公司所销售产品；
DDA-5 (0MICURE牌)、NPEL-128液体环氧树脂以及U-24M (0MICURE牌)选用深圳市佳迪达化工有限公司所销售产品。
[0041]DDA-5是一支超微粉化等级的双氰胺，作为环氧树脂的固态的潜伏性固化剂。
[0042]U-24是一支芳香族脲，目的用于环氧树脂双氰胺固化时的潜伏性促进剂。在环氧树脂/双氰胺配方中添加U-24可缩短固化时间。[0043]本发明纤维在复合材料中的填充和在不同方向上的增强作用，以及模塑成型工艺的应用，共同确保了收纳用具各部件优异的机械性能及其制品的尺寸稳定性，在收纳用具组装时，可实现两两之间的直接地紧密地对接，使整个收纳用具浑然一体，避免了钢管结构和木架结构收纳用具因部件尺寸不稳定、连接不紧密而产生的易摇晃及变形的缺点，同时减少或避免了螺丝的使用，使收纳用具的装卸更加简便。
[0044]以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
【权利要求】
1.一种复合材料收纳用具，所述收纳用具的组成部件包括支架、组合板块、用于连接支架或组合板块的连接件、用于存放和悬挂物品的各种承重构件、门窗、把手、以及用于装饰的各种装饰部件，其特征在于:所述收纳用具的一种或多种部件其材料为纤维增强树脂基体复合材料。
2.根据权利要求1所述的一种复合材料收纳用具，所述承重构件包括隔层承重构件、挂件及抽屉，所述隔层承重构件包括外框及设置于外框内的细杆或底板，所述外框和细杆或底板为一体成型结构。
3.根据权利要求1所述的一种复合材料收纳用具，所述树脂包括热固性树脂和热塑性树脂中的一种或几种，所述纤维包括有机纤维和无机纤维中的一种或几种。
4.根据权利要求3，所述热固性树脂包括环氧树脂、不饱和聚酯树脂、酚醛树脂，所述热塑料性树脂包括聚丙烯、尼龙树脂、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰亚胺、ABS，所述有机纤维包括芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维，所述无机纤维包括玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、陶瓷纤维。
5.一种复合材料收纳用具制造工艺，包括如权利要求2所述的一种复合材料收纳用具，其特征在于，包括以下生产步骤: (一)、所述收纳用具连接件的制造包括以下方法: (1)纤维增强热固性树脂复合材料收纳用具连接件的生产步骤: ①将短切纤维混合放入树脂中，高速搅拌5~Smin； ②将步骤①中的纤维与树脂混合物倒入开口容器，并放入真空加热装置中，在溶剂的挥发温度以上10°C的温度条件下抽真空恒温加热，至该混合物中的溶剂含量低于1% ； ③在模具内表面涂刷脱模剂后合模锁紧，预留一浇注孔； ④将步骤②中形成的产物取出真空加热装置，并在树脂熔融温度条件下，将其注满模具型腔，而后锁紧模具，并预留若干个出气孔； ⑤将模具置于真空加热装置内抽真空，并以5~1(TC/分钟的升温速率将模具升温加热至溶剂的挥发温度以上10°C ； ⑥待步骤⑤持续20min以后，以1(T20°C/分钟的升温速率将模具升温至树脂产生凝胶化反应的温度以下10~15°C ； ⑦待步骤⑥维持30min以后，将模具加热至树脂的工艺固化温度； ⑧待步骤⑦维持45min以后，停止抽真空，冷却，脱模，修边，再进行必要的后处理后，即得连接件制品； (2)纤维增强热塑性树脂复合材料收纳用具连接件的生产步骤: ①将短切纤维与树脂、添加剂高速搅拌充分混合并干燥，然后启动注塑成型机，将以上混合物通过料斗喂入机台； ②加压锁模后，通过注射方式将混合物在熔融状态下高速高压注入模具型腔，当熔料充满模腔后需使熔料保持一定的压力并维持一段时间； ③冷却后脱模，再进行必要的后处理，即得连接件制品； (二)、所述收纳用具支架 及组合板块的制造包括以下方法: (I)纤维增强热固性树脂复合材料收纳用具支架的卷制成型生产步骤: ①采用湿法或干法预浸工艺制备形成纤维增强树脂预浸料片；②将步骤①中的预浸料片裁制成不同的角度和大小并进行层叠，使上下相邻的预浸料片中的纤维互成角度； ③将步骤②形成的预浸料层叠片在套有尼龙气袋的芯模上卷制包覆； ④拔除芯模，留下尼龙气袋并将尼龙气袋一端封闭另一端与吹气嘴相连，形成待成型品; ⑤在模具内表面涂刷脱模剂后，将步骤④形成的待成型产品放入模具中； ⑥合模锁紧，将模具送至热压台上进行热压吹气成型，使层叠的预浸料片之间紧密贴合并紧贴模具型腔，以得到预定尺寸的制品； ⑦冷却脱模后拔除吹气嘴及尼龙气袋，再经后处理后，得到收纳用具支架； (2)纤维增强热固性树脂复合材料收纳用具支架及组合板块的拉挤成型生产步骤: ①将调配好的树脂倒入拉挤成型机台的树脂槽中，并将纤维放置于纤维架上，纤维的使用量应根据制品截面的厚度及纤维在制品中的重量比算出，当两种及两种以上纤维进行复合时，各种纤维要按比例进行放置； ②启动拉挤成型机台，使纤维在牵引装置的牵拉下，以一定的张力和速度连续地经过树脂槽使纤维得到树脂的充分浸溃，然后再经过预成型模具使浸胶后的纤维逐步形成近似成型模模腔形状和尺寸的预成型体，并挤出多余的树脂，最后再经过成型模具加热固化成型后连续出模； ③将出模的制品按要求长度进行自动裁切；再经过必要的后处理后，即得支架及组合板块制品； (3)纤维增强热塑性树脂复合材料收纳用具支架及组合板块的拉挤成型生产步骤: ①将螺杆挤出机与拉挤成型机相连接，二者成90度的方向； ②将热塑性树脂及添加剂喂入螺杆挤出机后，在螺杆挤出机的作用下熔融的树脂混合物通过树脂流道进入拉挤成型机内的树脂浸溃槽中，树脂浸溃槽温度保持在树脂的熔融温度； ③使纤维架上的纤维在牵引装置的牵拉下，以一定的张力和速度连续经过拉挤成型机内的树脂浸溃槽，使纤维得到树脂的充分浸溃； ④再经过预成型模具，使浸胶后的纤维逐步形成近似成型模模腔形状和尺寸的预成型体，并挤出多余的树脂，预成型模具的温度保持在树脂的熔融温度； ⑤最后经过冷却定型模具后连续拉出制品； ⑥产品从冷却定型模具出模后，按要求的长度自动裁切，再经过必要的后处理，即得支架及组合板块制品； (三)、所述收纳用具隔层承重构件的制造步骤包括: (1)采用湿法或干法预浸工艺制备形成的纤维增强树脂预浸料片； (2)准备隔层承重构件的卷制包覆芯模，其中外框部分的芯模采用泡沫材料，细杆部分的芯模采用细钢丝； (3)将步骤(1)中的预浸料片裁制成不同的角度和大小并进行层叠，使上下相邻的预浸料片中的纤维互成角度； (4)在(2)中所述的外框部分及细杆部分的芯模表面包覆步骤(3)准备的预浸料层叠片以分别形成外框和细杆的包覆品；(5)将卷制包覆好的外框和细杆的包覆品放入一用于预定型的定位冶具中，并用纤维增强树脂预浸料片将细杆及外框进行连接，以形成待成型品； (6)将步骤(5)形成的待成型品放入模具中，锁紧模具，加热加压成型； (7)脱模后，修边，进行必要的后处理后，即得隔层承重构件； (四)、在支架、组合板块、承重构件及连接件的连接处涂布不干胶，可实现四者之间直接地紧密地对接，并使收纳用具的装卸更加简便。
6.根据权利要求5—种复合材料收纳用具制造工艺，所述的干法预浸工艺纤维增强树脂预浸料片包括下列工艺步骤: 将连续纤维丝束按同一方向紧密均匀地排布成一定宽度，或采用具有一定宽度的连续纤维织物并使之铺展开； 在连续纤维丝束或织物表面均匀涂布树脂热熔胶； 根据要求裁制成预定的长度和不同的角度； 所述的湿法预浸工艺纤维增强树脂预浸料片包括下列工艺步骤: 将连续纤维丝束或织物浸溃树脂溶液； 将带有树脂的纤维丝束按同一方向紧密均匀地排布成一定宽度，或将带有树脂的连续纤维织物铺展开； 根据要求裁制成预定的长度和不同的角度； (4)将预浸料片在35~40°C环境中加热使大部分溶剂得以挥发，使最后预浸料中的溶剂含量在1%以下。
7.根据权利要求5或6所述的一种复合材料收纳用具制造工艺，所述的树脂包括环氧树脂和不饱和聚酷树脂中的一种或两种。
8.根据权利要求7所述的一种复合材料收纳用具制造工艺，所述干法预浸工艺环氧树脂配方包括A剂及B剂，其各组分质量份数如下: A剂 NPES-901固体环氧树脂 50~55份 NPEL-128液体环氧树脂 18~20份 纳米SiO21份； B剂 NPEL-128液体环氧树脂 18~22份 DDA-54 ~6 份 U-24MI 份； 所述干法预浸工艺的环氧树脂调配方法包括: (1)先将A剂中的NPES-901固体环氧树脂加热熔解后，再加入A剂其它组分，搅拌充分后降温； (2)在室温下调配B剂； (3)在树脂使用前将A剂与B剂混合，充分搅拌； 所述湿法预浸工艺环氧树脂配方包括A剂及及B剂，其各组分质量份数如下: A剂 NPES-901固体环氧树脂26~30份NPEL-128液体环氧树脂23~25份 纳米Si020.6份丁酮27份； B剂 纳米Si020.3份 DDA-53.6 份 U-24M0.6 份 丁酮12~13份； 所述所述湿法预浸工艺的环氧树脂调配方法包括: (1)先将A剂中的NPES-901固体环氧树脂加热熔解后，再加入A剂其它组分，搅拌充分后降至室温，最后加入丁酮，再次搅拌； (2)在室温下调配B剂； (3)在树脂使用前将A剂与B剂混合，充分搅拌。
9.根据权利要求5所述的一种复合材料收纳用具制造工艺，所述生产纤维增强热固性树脂复合材料收纳用具连接件的真空加热装置包括一真空柜，所述真空柜内设有可进行程序升温的加热器，真空柜与一真空泵通过抽气管相连接，所述真空泵的排气管经一冷凝装置排出气体，所述冷凝装置包括一密闭腔室，所述密闭腔室内设有冷凝器，密闭腔室底部与一溶剂收集罐相连通。
10.根据权利要求5所述的一种复合材料收纳用具制造工艺，所述生产纤维增强热固性树脂复合材料收纳 用具连接件的模具包括上下模，所述上模设有与型腔连通的直径为2~3cm的浇注孔，所述浇注孔上设有浇注孔塞，浇注孔塞上均匀分布有与型腔连通的直径为I~2mm的出气孔，浇注孔塞厚度要在2cm以上。
【文档编号】B29C70/44GK103802324SQ201410062443
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2014年2月22日 优先权日:2014年2月22日
【发明者】许剑海 申请人:许剑海