一种具有标识作用的复合材料及其制备方法与流程

本发明属于标识材料及其制备和应用领域，特别涉及一种具有标识作用的复合材料及其制备方法。

背景技术：

复合材料产品制备完成之后，大多需要对表面进行抛光以及喷漆处理，处理过后的制品表面光滑有光泽。在光滑的制品表面喷涂或者粘贴标识都会存在一定的问题：标识粘贴不牢或者喷涂过后容易褪色。目前随着复合材料在民用领域的应用逐渐增多，主要包括汽车、体育用品、船艇、能源等方面。对于生产的制品具有独特标识的需求越来越明显。现存市场普通产品的标识大多采用两种，一种是用塑料材质LOGO或图案直接粘贴在产品表面，第二种是在产品制备完成后喷涂在其表面。这两种方式不仅为产品的制备增加了一道工序，而且粘贴或喷涂的效果会使得标识单薄无质感，存在机械连接强度不够易脱落或随着外界条件变化易褪色等缺点。对于复合材料产品来讲，制备独特品牌的产品，其要点就是结合复合材料成型工艺探索适当的方法，将标识与复合材料产品整体结合起来更有利于突出复合材料结构的特点。对于民用复合材料领域使用较多的成型工艺为：真空辅助成型工艺(VARI)，树脂传递模塑成型(RTM)，热压罐成型，模压成型等。

VARI(Vacuum Assisted Resin Infusion)和RTM(Resin Transfer Molding)都属于液体成型。液体成型的基本原理为：首先在模腔中铺放好按性能和结构要求设计好的增强材料(预成型体)，低粘度树脂通过注射设备或真空抽注注入模具中，通过树脂的流动和渗透作用浸润增强体，浸润完成后在一定温度和压力条件下固化成型，脱模后即可得到制品。其中VARI成型只有一面为模具另一面为真空袋膜，故而制品一面光滑；树脂流动由真空压力驱动，适合制造大型部件。RTM有两片模具，制品两面光滑；纤维含量高、成型过程中挥发成分少、环境污染少；生产自动化适应性强、投资少、生产效率高，适合制造尺寸精度高、结构复杂的小型整体制件。在复合材料液体成型过程中，可将事先雕刻或裁剪好的标识文字或图案，以及产品LOGO等预先采用喷胶将其预粘贴到复合材料表面铺层，然后将标识与复合材料进行整体成型，脱模后即可得到标识与复合材料一体的结构或产品。

热压罐成型工艺和模压成型工艺大多以预浸料为原材料。热压罐成型是利用热压罐内部高温高压的压缩气体对复合材料坯料进行加热、加压以完成固化成型的方法。模压成型是利用阴阳闭合模具在压机的压力下，并通过对闭合模具加热完成复合材料固化的成型方法。在采用预浸料为原料制备复合材料结构时，由于预浸料具有一定的粘性，可直接将事先雕刻或裁剪好的标识文字或图案，以及产品LOGO等直接预粘贴到复合材料表面铺层，然后将标识与复合材料进行整体成型，脱模后即可得到标识与复合材料一体的结构或产品。

通过上述方法，复合材料固化完成后，标识保留在复合材料结构或产品表面，无需进行标识的粘贴或喷涂，节省制造时间，并可保证标识可永久的保留在产品内部，不会造成脱落，且标识一般可采用不锈钢、工程塑料、或复合材料本身等制成，不会褪色。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有标识作用的复合材料及其制备方法，本发明采用标识与复合材料一体成型，改变了传统的将标识直接粘贴或者喷涂在产品表面的缺点，制备的产品标识与复合材料为一个整体，相对传统而言不仅减少了生产工序，而且制备之后不易脱落、不褪色，简单有效的将标识与复合材料产品结合在一起，制备出质量稳定可靠的复合材料制品并且带有质感与色泽度的标识。

本发明的一种具有标识作用的复合材料，所述具有标识作用的复合材料为标识保留在复合材料结构表面，并与复合材料结构形成整体；

标识与复合材料一体共固化成型，标识保留在复合材料的结构或产品表面，并与复合材料结构或产品融为一体。

本发明的一种具有标识作用的复合材料的制备方法，包括：

将标识放置在成型后位于复合材料表面的铺层上，然后进行固化成型，即得具有标识作用的复合材料。

将标识放粘贴在复合材料表面纤维织物或预浸料上，然后翻转铺贴在模具上，待所有铺层铺贴结束后，进行封装，固化成型。

所述标识为采用不锈钢、合金材料、有色金属、工程塑料或复合材料雕刻或裁剪成设计好的标识图案、标识文字或产品LOGO。

所述表面铺层为纤维织物或预浸料。

所述纤维织物为玻璃纤维、碳纤维、聚乙烯纤维、芳纶纤维中的一种经编织或机织制成的织物。

所述预浸料为玻璃纤维、碳纤维、聚乙烯纤维、芳纶纤维或织物与环氧树脂、不饱和树脂、酚醛树脂、乙烯基树脂中的一种或几种混合浸润后制得。

所述固化成型为采用复合材料成型工艺进行固化成型。

所述复合材料的成型工艺为VARI成型，RTM成型，热压罐成型，模压成型中的一种。

本发明的一种具有标识作用的复合材料的应用，应用于复合材料体育用品，复合材料船艇，复合材料牌匾、奖牌、指示牌；复合材料交通运输，复合材料室内用品，复合材料能源用品。

本发明在制备的过程中将设计好的标识提前预埋在复合材料制品内，制备完成之后的复合材料制品性能不会发生改变与此同时还将独特的标识牢固的与复合材料制品结合在一起。

本发明主要将事先雕刻或裁剪好的标识文字或图案，以及产品LOGO等标识与复合材料结构或产品整体共固化的成型方法。该发明将设计好的标识文字或者图案，以及产品LOGO事先雕刻好，将其预粘贴在复合材料结构表面铺层，然后再采用液体成型，热压罐成型或模压成型等复合材料成型技术将标识与复合材料结构或产品一体共固化成型。固化完成后，标识便保留在复合材料结构表面，并与复合材料结构形成整体。通过这种方法制成的牌匾，奖牌，指示牌，以及其它任何复合材料的产品。这种方法使得标识文字，标识图案，产品LOGO与复合材料结构或者产品融为一体，由于标识可采用不锈钢、有色金属、合金、工程塑料、复合材料等多种材质，并利用材料自身的色泽和光泽，避免了传统采用粘贴或者喷涂的方法而导致的脱落，褪色等问题。

有益效果

本发明采用的制备复合材料的成型工艺稳定且成熟，在此基础上，摒弃传统的标识粘贴以及喷涂等方法，采用标识与复合材料一体成型的方法，既可以省去传统标识粘贴或喷涂的工艺步骤又可以提高成型质量，使得成型后的复合材料产品美观独特，而且标识利用材料本身的色泽和光泽，解决了传统的粘贴和喷涂的方法容易脱落和褪色的问题，标识可与产品本身具有相同的寿命。

附图说明

图1标识与复合材料产品共固化整体液体成型的原理图；其中1成型用模具，2密封胶带，3标识图案或文字，4纤维织物，5脱模布，6导流网，7真空袋膜，8真空管；

图2不锈钢LOGO碳纤维复合材材料牌匾。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

复合材料成型工艺为VARI成型，制备的复合材料牌匾。

具体步骤为：如图1所示，首先将成型模具1用丙酮处理好，依据样品形状和大小粘贴密封胶带2，标识图案或文字3按照要求和需要的材质雕刻完成，之后利用喷胶将标识图案或文字粘贴在裁剪后的干纤维织物4上，并注意标识与纤维织物之间的压实效果，将粘贴有标识的干纤维织物铺放在处理好的成型模具上，完成后续纤维织物4铺层，在最上一层织物上铺放脱模布5，脱模布至少覆盖住产品，在脱模布上铺放导流网6，导流网一般注射树脂端稍微长一些，抽真空端稍微短一些，将真空管8放置在相应位置，从标示的A端注射树脂，B端抽真空，以真空压力驱动树脂流动，用真空袋膜7对整个系统进行密封，之后抽真空注射树脂，树脂注射结束后，在真空压力以及相应温度下固化成型，待冷却后脱模即可得到带有Logo的牌匾。图2为不锈钢LOGO复合材料牌匾。