用于提高复合材料的浸渍性的功能性膜及利用其的复合材料的制备方法

文档序号:8398949阅读:500来源:国知局
用于提高复合材料的浸渍性的功能性膜及利用其的复合材料的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种复合材料形成用膜及利用其的复合材料的制备方法,更详细地, 涉及一种能够利用形成有低粘度树脂层的承载膜来提高浸渍性的复合材料形成用膜及利 用其的复合材料的制备方法。
【背景技术】
[0002] 汽车用后梁(back beam)、引擎盖(bonnet)及顶盖(roof)等会使用复合材料。上 述复合材料由两种以上材料结合而成,而被称为增强相(reinforcing phase)的一种材料 具有纤维、板及粒子的形态,并且是由被称为基体相(matrix phase)的材料覆盖的结构。增 强材料应具有高强度及高刚性的特性,且纤维的长度应满足规定长度以上。连续纤维相比 于长纤维增强热塑性塑料(LET,Long Fiber-reinforced Thermoplastics)或玻璃纤维增 强型热塑性塑料(GMT,Glass Mat Reinforced Thermoplastics)之类的 5 ~50mm 长度水 平的长纤维增强塑料,在机械强度、刚性及冲击性能方面非常优秀。
[0003] 当前,为了极大化复合材料的机械特性,制备连续纤维和热塑性塑料膜的层压结 构的复合材料。但是,因上述连续纤维和热塑性塑料膜之间的接口亲和力减弱而无法获得 满意的浸渍性,因此,存在无法到达最大物性值的问题。

【发明内容】

[0004] 本发明耍解决的技术问题
[0005] 本发明用于解决如上所述的问题,本发明的目的在于,提供复合材料形成用功能 性膜,上述复合材料形成用功能性膜代替现有的热塑性塑料膜,利用在某一面形成低粘度 树脂层的承载膜。
[0006] 并且,本发明的另一目的在于,提供复合材料的制备方法,上述复合材料的制备方 法利用上述复合材料形成用功能性膜,在连续纤维和可塑性塑料材料之间制备具有优秀的 浸渍性的复合材料。
[0007] 技术方案
[0008] 用于达成上述目的的本发明一实施例的复合材料形成用膜,其特征在于,包括:连 续纤维层;承载膜,附着于上述连续纤维层的某一面,并在与上述连续纤维层相附着的一面 形成低粘度树脂层。
[0009] 并且,用于达成上述另一目的的本发明一实施例的复合材料的制备方法,其特征 在于,包括以下步骤:步骤(a),在承载膜的某一面形成低粘度树脂层,并在上述低粘度树 脂层上附着连续纤维层,来制备复合材料形成用膜;步骤(b),将上述低粘度树脂层浸渍于 上述连续纤维层的内部,来形成树脂浸渍玻璃纤维层;以及步骤(C),对上述承载膜和上述 树脂浸渍连续纤维层进行压制(讶钟)。
[0010] 有益效果
[0011] 本发明的复合材料形成用膜附着有形成于承载膜的某一面的低粘度树脂层和连 续纤维层,因此,具有能够提供浸渍性和机械性能优秀的复合材料。
[0012] 并且,本发明的复合材料的制备方法利用上述复合材料形成用膜,来制备复合材 料,从而具有能够提供浸渍性和机械性能优秀的复合材料的效果。
【附图说明】
[0013] 图1是表示本发明一实施例的复合材料形成用膜的结构的剖视图。
[0014] 图2是表示本发明另一实施例的复合材料形成用膜的结构的剖视图。
[0015] 图3是表示低粘度树脂层浸渍于连续纤维层的内部的形态的剖视图。
[0016] 图4是表示本发明的复合材料a的浸渍性和现有复合材料b的浸渍性的剖视图。
【具体实施方式】
[0017] 本发明的优点、特征以及达成上述优点和特征的方法只要参照与附图一同详细后 述的多个实施例将会变得明确。但本发明并不局限于以下公开的实施例,而是会以相互不 同的多种形态体现,本实施例仅仅使本发明的公开更为完整,并为了向本发明所属领域技 术人员完整地告知发明的范畴而提供,本发明仅根据权利要求书的范畴进行定义。说明书 全文中相同的附图标记指称相同的结构因素。
[0018] 以下,参照附图对本发明的复合材料形成用膜及利用其的复合材料的制备方法进 行说明如下。
[0019] 复合材料形成用膜
[0020] 图1简要表示本发明一实施例的复合材料形成用膜10的截面。
[0021] 参照图1,本发明的复合材料形成用膜10包括承载膜1和形成于上述承载膜的某 一面的低粘度树脂层2及连续纤维层3。
[0022] 首先,上述连续纤维层3通常只要是使用于由连续纤维强化塑料形成的复合材 料,就没有特别的限制,但为了提高化学结合力,优选地,可包含选自包含玻璃纤维、碳纤 维、玄武岩纤维及芳纶纤维的有机纤维及无机纤维中的一种以上。并且,上述连续纤维的直 径越小越好,但优选为10~20 μ m。连续纤维层的纤维束考虑到纤维的宽幅化层面及经济 层面,优选为600~2400tex。
[0023] 其次,上述承载膜1只要是高分子材料的热塑性膜,就没有特别的限定,优选地, 可包含选自聚丙烯、聚乙烯、聚酯、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET,polyethylene terephthalate)、聚苯硫酿(PPS, polyphenylene sulfide)、聚酿酿酮(PEEK, polyetheretherketone)、聚乳酸(PLA,polylactic acid)及丙稀腈-丁二稀-苯乙稀共聚 物(ABS,acrylonitrile butadiene styrene copolymer)的一种以上。
[0024] 上述承载膜1的某一面形成有低粘度树脂层2。上述低粘度树脂层2形成于与连 续纤维层3相附着的一面。组成上述低粘度树脂层2的物质只要不是以膜状固化的状态的 而是具有流动性的低粘度性树脂,就没有特别的限定。优选地,可包含与上述承载膜1具有 兼容性的单体及低聚物中的一种以上的物质。例如,可使用与上述承载膜1相同的物质,当 承载膜1为如聚酰胺之类的极性物质的情况下,优选地,低粘度树脂层2由极性物质组成, 当承载膜为无极性物质时,优选地,上述低粘度树脂层也由无极性物质组成。
[0025] 在本发明中,上述低粘度树脂层2不包含高分子物质,并能由预聚物状态的物质 组成。例如,上述低粘度树脂层2能够由通过UV或热进行交联的预聚物或二液型的预聚 物(例如,氨基甲酸乙酯预聚物和固化剂等)组成,优选地,具体使用包含选自聚丙烯、聚 乙烯、聚酯、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚乳酸及丙烯腈-丁二 烯-苯乙烯共聚物中的一种以上物质的预聚物。
[0026] 现有的复合材料形成用膜是附着热塑性塑料膜和连续纤维层,并在高热、高压条 件下进行压制而制得的。此时,在制备上述复合材料时,由于很多纤维暴露于连续纤维层的 表面,致使热塑性膜的表面和接口的亲和力变差,因此,存在热塑性膜无法充分浸渍于连续 纤维层的内部的问题。
[0027] 不同的是,本发明的复合材料形成用膜具有如下结构:在承载膜1的某一面形成 低粘度树脂层2,并附着有上述低粘度树脂层2和连续纤维层2。即,上述连续纤维层并不 直接附着于热塑性塑料膜之类的承载膜,而是通过上述低粘度树脂层2附着,因此,接口亲 和力相对优秀。
[0028] 本发明的复合材料形成用膜能够通过如上所述的技术特征来形成浸渍性优秀的 复合材料。
[0029] 图2简要表示本发明另一实施例的复合材料形成用膜10'的截面。
[0030] 参照图2,就本发明的复合材料形成用膜10'而言,承载膜1形成于连续纤维层3 的双面,尤其,低粘度树脂层2、2'分别由其他种类的物质形成。即,就本发明的复合材料形 成用膜而言,两种低粘度树脂层附着于连续纤维层的一面或双面,由此可形成具有更加优 秀的强度及性质的复合材料。
[0031] 图3是表示低粘度树脂层浸渍于连续纤维层的内部的复合材料形成用膜20的形 态的剖视图。
[0032] 上述低粘度树脂层能够通过热或UV光浸渍于上述连续纤维层的内部,由此形成 树脂浸渍连续纤维层4。
[0033] 在本发明的复合材料形成用膜中,使低粘度树脂层一次性地浸渍于连续纤维层的 内部后,最终
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