PMI尺寸一样的片材，在PMI泡沫上下表面该贴覆过渡胶膜粘结层； 然后再在过渡胶膜粘结层上贴覆由环氧树脂和40wt%连续碳纤维构成的蒙皮层，最后 在钢制模具中通过模压加热的方式成型，加热的溫度为150°C，压力为l.OMPa，成型时间为 20min，即得具有PMI夹忍的复合材料结构体。测试其各项性能指标，结果见表1。
[00幼 实施例3: 将PMI结构泡沫（比重为150kg/m3)切割成3. 0mm厚度W作为忍材，根据ASTM D638测 试标准，忍材的弹性模量测试为> 80MPa，剪切模量> 25MPa，剪切强度> 1. 2MPa ; 将由热固性环氧树脂构成过渡胶膜粘结层(厚度为0. 07mm)通过室溫解冻和裁剪加工 成与PMI尺寸一样的片材，在PMI泡沫上下表面该贴覆过渡胶膜粘结层； 然后再在过渡胶膜粘结层上贴覆由环氧树脂和30wt%玄武岩纤维编织布构成的蒙皮 层，最后在钢制模具中通过模压加热的方式成型，加热的溫度为160°C，压力为2. OMPa，成 型时间为15min，即得具有PMI夹忍的复合材料结构体。测试其各项性能指标，结果见表1。 [002引实施例4: 将PMI结构泡沫（比重为200kg/m3)切割成1. 0mm厚度W作为忍材，根据ASTM D638测 试标准，忍材的弹性模量测试为> 80MPa，剪切模量> 25MPa，剪切强度> 1. 2MPa ; 将由聚丙締 PP树脂和35wt%连续碳纤维构成的蒙皮层层叠在PMI泡沫的上下表面， 通过模具加热加热后冷却成型，加热的溫度为260 °C，成型加热加压时间20S，冷却时间为 30s，即得具有PMI夹忍的复合材料结构体。测试其各项性能指标，结果见表1。
[0027] 实施例5: 将PMI结构泡沫（比重为lOOkg/m3)切割成1. 2mm厚度W作为忍材，根据ASTM D638测 试标准，忍材的弹性模量测试为> 80MPa，剪切模量> 25MPa，剪切强度> 1. 2MPa ; 将由聚丙締 PE树脂和50wt%连续碳纤维构成的蒙皮层层叠在PMI泡沫的上下表面， 通过模具加热加热后冷却成型，加热的溫度为260 °C，成型加热加压时间30S，冷却时间为 50s，即得具有PMI夹忍的复合材料结构体。测试其各项性能指标，结果见表1。
[002引 对比例1: 忍材使用（邵和电工(株)制"EFCE化(注册商标)"RC2010,独立发泡聚丙締(厚度1. 0mm， 比重 0. 48 g/cm3); 将由40wt%热固性环氧树脂和玻璃纤维编织布(规格50gsm)构成的过渡胶膜粘结层 (厚度为0. 05mm)通过室溫解冻和裁剪加工成与发泡聚丙締尺寸一样的片材，在发泡聚丙締 上下表面该贴覆过渡胶膜粘结层； 然后再在过渡胶膜粘结层上贴覆由环氧树脂和35wt%碳纤维3K编织布构成的蒙皮 层，最后在钢制模具中通过模压加热的方式成型，加热的压力控制在100kg，溫度控制在 150°C，时间保持lOmin，即得复合材料结构体。测试其各项性能指标，结果见表1。
[002引对比例2: 忍材使用（邵和电工(株)制"EFCE化猫册商标)"RC2010,独立发泡聚丙締(厚度1. 0mm， 比重 0.48 g/cm3); 将由聚丙締 PP树脂和35wt%连续碳纤维构成的蒙皮层层叠在发泡聚丙締的上下表面， 通过模具加热加热后冷却成型，加热的溫度为260°C，成型加热加压时间20S，冷却时间为 30s，即得复合材料结构体。测试其各项性能指标，结果见表1。
[0030] 表1实施例1~5及对比例1~2的性能测试结果
各项性能测试方法： 比重：按GB1033-86,测试夹层结构体的比重； 厚度：通过千分尺或者游标卡尺测试板材厚度； 弯曲强度：塑料弯曲性能试验GB/T9341-2008 ; 弯曲模量：塑料弯曲性能试验GB/T9341-2000。
【主权项】
1. 一种具有PMI夹芯的复合材料结构体，其特征在于，包括芯材（I )及配置在该芯材 (I )上下表面的蒙皮层（II )，所述蒙皮层由树脂基纤维增强复合材料构成，所述芯材 (I )为PMI泡沫，所述芯材（I )的比重为75kg/ m3 ~200kg/ m3,厚度为0· 4mm ~5. Omm。2. 根据权利要求1所述的具有PMI夹芯的复合材料结构体，其特征在于：所述芯材（I ) 的弹性模量根据ASTM D638测试为彡80MPa，剪切模量根据ASTM D638测试为彡25MPa， 剪切强度根据ASTM D638测试为彡1. 2MPa ;比重为110kg/m3~150kg/m3,厚度为0. 6_ ~L 2mm〇3. 根据权利要求1所述的具有PMI夹芯的复合材料结构体，其特征在于：所述蒙皮层 (II) 中的树脂基体为热固性树脂，纤维增强体为碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维或芳纶纤维 中的一种或几种，其中树脂基体的含量为30wt%~45wt%，优选含量为35wt%~40wt%。4. 根据权利要求3所述的具有PMI夹芯的复合材料结构体，其特征在于：所述热固性 树脂 为环氧树脂、酚醛树脂、环氧酚醛树脂、不饱和聚酯树脂或聚氨酯树脂中的一种或几 种。5. 根据权利要求3所述的具有PMI夹芯的复合材料结构体，其特征在于：在芯材（I ) 和蒙皮层（II)中间配制过渡胶膜粘结层(III)。6. 根据权利要求5所述的具有PMI夹芯的复合材料结构体，其特征在于：所述过渡胶 膜粘 结层(III)由树脂胶膜或树脂基纤维增强材料组成，厚度为0. 02mm~2. 0mm，比重为0. 9g/ cm3~l. 3g/cm3 〇7. 根据权利要求6所述的具有PMI夹芯的复合材料结构体，其特征在于：所述树脂胶 膜是 由环氧树脂、酚醛树脂、环氧酚醛树脂、不饱和聚酯树脂或聚氨酯树脂中的一种或几种 构成；所述树脂基纤维增强材料中的树脂基体为环氧树脂、酚醛树脂、环氧酚醛树脂、不饱 和聚酯树脂或聚氨酯树脂中的一种或几种，纤维增强材料为连续或不连续的碳纤维、玻璃 纤维、玄武岩纤维或芳纶纤维中的一种或几种，其中树脂基体的含量为35 Wt°/『7〇Wt%。8. 根据权利要求1所述的具有PMI夹芯的复合材料结构体，其特征在于：所述蒙皮层 (II)中的树脂基体为热塑性树脂，纤维增强体为碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维或芳纶纤维 中的一种或几种，其中树脂基体的含量为30wt°/〇~60wt%，优选含量为35wt°/〇~50wt%。9. 根据权利要求8所述的具有PMI夹芯的复合材料结构体，其特征在于：所述热塑性 树脂为聚丙烯PP、聚乙烯PE、聚酰胺PA、聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT、聚醚酰亚胺PEI、聚 碳酸酯PC、聚醚砜PES、聚醚醚酮PEEK、聚酰亚胺PI或聚酰胺酰亚胺PAI中的一种或几种。10. 根据权利要求1~8任一项所述的具有PMI夹芯的复合材料结构体的制备方法，其 特征在于，包括如下步骤： 当蒙皮层（II)中的树脂基体为热固性树脂时，其步骤包括在芯材（I )上下表面贴覆 过渡胶膜粘结层，然后再在过渡胶膜粘结层上贴覆蒙皮层（II )，最后通过模压或层压加热 的方式成型，加热的温度为140°C ~180°C之间，压力为0. 3MPa~10MPa之间，成型时间为 lmin~30min 之间； 当蒙皮层（II)中的树脂基体为热塑性树脂时，其步骤包括将蒙皮层（II)层叠在所 述芯材（I )的上下表面，通过模具加热、平板加热或钢带加热后冷却成型，加热的温度为 150°C ~300°C之间，成型加热加压时间为ls~600s，冷却时间为ls~120s。11.根据权利要求1~8任一项所述的具有PMI夹芯的复合材料结构体在3C行业、家电 行业、汽车行业、航空航天或轨道交通行业中的应用。
【专利摘要】本发明公开了一种具有PMI夹芯的复合材料结构体及其制备方法和应用，包括芯材（Ⅰ）以及配置在该芯材（Ⅰ）上下表面的蒙皮层（Ⅱ），所述蒙皮层由树脂基纤维增强复合材料构成，所述芯材（Ⅰ）为PMI泡沫，所述芯材（Ⅰ）的比重为75kg/m3~200kg/m3，厚度为0.4mm~5.0mm。本发明制备得到的PMI泡沫夹芯的复合材料结构体具有强度高、质量轻、层间粘结好、不易脱层分裂、耐冲击、耐高温、耐腐蚀等优异性能，在同等厚度下，强度与铝合金媲美，重量则不到铝合金的四分之一；制备工艺简单，可应用于3C行业、家电行业、汽车行业、航空航天或轨道交通行业中。
【IPC分类】B32B27/36, B32B27/30, B32B37/12, B32B37/10, B32B27/42, B32B37/06, B32B37/08, B32B27/28, B32B27/04, B32B27/32, B32B27/08, B32B27/34, B32B27/38, B32B7/12, B32B27/40
【公开号】CN105563970
【申请号】CN201510187341
【发明人】黄险波, 陈大华, 蒋新, 范欣愉, 卢勇, 高雄
【申请人】广州金发碳纤维新材料发展有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年4月20日