ASTM D 638测试为12000 MPa,剪切模量根据 ASTM D 638 测试为 60MPa ; 将由环氧树脂和碳纤维3K编织布构成的树脂基纤维增强体、由50wt%热固性环氧树脂 和碳纤维3K编织布构成的过渡胶膜粘结层(厚度为0. 1mm) W及上述忍材在具有光滑面平 板模具内复合加热固化，加热的压力控制在100kg，溫度控制在150°C，时间保持lOmin，即 得复合材料夹层结构体。测试其各项性能指标，结果见表1。
[00引]实施例3: W环氧树脂为基体、通过在环氧树脂基体中添加50wt%轻量化填料（由80wt%空屯、玻璃 微珠和20wt%由滑石粉、侣粉、碳化娃粉、氮化娃组成的混合物构成）和lOwt%玄武岩纤维 (尺寸20mm)在模具中加热到140°C，压力维持30kg，成型时间50min混合而成忍材，忍材的 比重为0. 6g/cm3,厚度为1. 0mm，弹性模量根据ASTM D 638测试为6500 MPa,剪切模量根 据 ASTM D 638 测试为 30MPa ; 将由环氧树脂和玄武岩纤维编织布构成的树脂基纤维增强体、由60wt%热固性环氧树 脂和玻璃纤维编织布(规格lOOgsm)构成的过渡胶膜粘结层(厚度为0. 06mm) W及上述忍材 在具有光滑面平板模具内复合加热固化，加热的压力控制在100kg，溫度控制在150°C，时 间保持lOmin，即得复合材料夹层结构体。测试其各项性能指标，结果见表1。
[00础 实施例4: W环氧树脂为基体、通过在环氧树脂基体中添加20wt%轻量化填料（由90wt%空屯、玻 璃微珠和lOwt%由滑石粉、侣粉、碳化娃粉、氮化娃组成的混合物构成）和30wt%芳绝纤维 (尺寸30mm)，在模具中加热到150°C，压力维持70kg，成型时间35min混合而成忍材，忍材的 比重为0.9g /cm3,厚度为1. 0mm，弹性模量根据ASTM D 638测试为8000 MPa,剪切模量根 据 ASTM D 638 测试为 50MPa ; 将由环氧树脂和芳绝纤维编织布构成的树脂基纤维增强体、由35wt%热固性环氧树脂 和玻璃纤维编织布(规格200gsm)构成过渡胶膜粘结层(厚度为0. 05mm) W及上述忍材在具 有光滑面平板模具内复合加热固化，加热的压力控制在100kg，溫度控制在150°C，时间保 持lOmin，即得复合材料夹层结构体。测试其各项性能指标，结果见表1。
[00对 实施例5: W环氧树脂为基体、通过在环氧树脂基体中添加40wt%轻量化填料（由75wt%空屯、玻 璃微珠和25%由滑石粉、侣粉、碳化娃粉、氮化娃组成的混合物构成）和30wt%玻璃纤维(尺 寸40mm)，在模具中加热到120°C，压力维持30kg，成型时间40min混合而成忍材，忍材的比 重为l.Og /cm3,厚度为1. 0mm，弹性模量根据ASTM D 638测试为8000 MPa,剪切模量根据 ASTM D 638 测试为 50MPa ; 将由环氧树脂和连续碳纤维构成的树脂基纤维增强体、由热固性环氧树脂构成过渡胶 膜粘结层(厚度为0. 07mm) W及上述忍材在具有光滑面平板模具内复合加热固化，加热的压 力控制在100kg，溫度控制在150°C，时间保持lOmin，即得复合材料夹层结构体。测试其各 项性能指标，结果见表1。
[0034] 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1mm， 比重 0. 48 g/cm3); 将由环氧树脂和碳纤维3K编织布构成的树脂基纤维增强体、及上述忍材在具有光滑 面模具内复合加热固化，加热的压力控制在100kg，溫度控制在150°C，时间保持lOmin，即 得复合材料夹层结构体。测试其各项性能指标，结果见表1。
[00对 对比例2: W热塑性树脂基体纤维增强体材料作为忍材，其中，所述忍材中热塑性树脂基体聚丙 締 PP和碳纤维之间通过纤维浸润树脂交叉形成空隙结构，所述纤维浸润树脂长度在lOnm W上；所述忍材的比重为1. 0 g/cm3,厚度为1. 0mm ; 将由聚丙締树脂和碳纤维连续纤维丝构成的树脂基纤维增强体及上述忍材在具有 光滑面平板模具内复合加热固化，加热的压力控制在100kg，溫度控制在260°C，时间保持 20s，即得复合材料夹层结构体。测试其各项性能指标，结果见表1。
[0036] 表1实施例1~5及对比例1~2的夹层结构体的测试性能结果
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. 一种复合材料夹层结构体，其特征在于，包括芯材（I )、配置在该芯材（I )的上 下表面的树脂基纤维增强体（II)，以及配制在芯材（I )和树脂基纤维增强体（II)中间 的过渡胶膜粘结层(III)，所述树脂基纤维增强体（II)由树脂基体和纤维增强体构成，所述 芯材（I )由环氧树脂、轻量化填料和纤维构成，所述芯材（I )的比重为0. 3g/cm3~l. 2g/cm3， 厚度为 〇. lmm~5. 0mm。2. 根据权利要求1所述的复合材料夹层结构体，其特征在于：所述芯材（I )的弹性模 量根据ASTM D 638测试为10 MPa ~30000MPa，剪切模量根据ASTM D 638测试为10 MPa ~150MPa ;比重为 0· 5g/cm3~l. Og/cm3,厚度为 0· 6mm~l. 0mm。3. 根据权利要求1所述的复合材料夹层结构体，其特征在于：所述芯材（I )中的环氧 树脂为通过双酚A、双酚F或酚醛改性而成的改性环氧树脂。4. 根据权利要求3所述的复合材料夹层结构体，其特征在于：所述芯材（I )中的环氧 树脂的玻璃化温度Tg点在100°C ~180°C之间，优选120°C ~150°C。5. 根据权利要求3所述的复合材料夹层结构体，其特征在于：所述芯材（I )中的环氧 树脂中的卤素的重量含量为0~1500ppm，优选0~600ppm。6. 根据权利要求1所述的复合材料夹层结构体，其特征在于：所述芯材（I )中轻量化 填料占所述芯材总重量的10wt%~50wt%。7. 根据权利要求6所述的复合材料夹层结构体，其特征在于：所述轻量化填料包括空 心玻璃微珠60wt%~100wt%，其他填料0~40wt%。8. 根据权利要求7所述的复合材料夹层结构体，其特征在于：所述其他填料为滑石粉、 铝粉、碳化硅粉或氮化硅中的一种或几种的混合。9. 根据权利要求1所述的复合材料夹层结构体，其特征在于：所述芯材（I )中的 纤维为连续或不连续纤维，其含量为10wt%~70wt%，所述纤维之间均匀交叉排布，尺寸在0. 之间，选自碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、石墨纤维、芳纶纤维、腈纶纤维或木 质纤维中的一种或几种。10. 根据权利要求1所述的复合材料夹层结构体，其特征在于：所述树脂基纤维增强体 (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。11. 根据权利要求10所述的复合材料夹层结构体，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。12. 根据权利要求1所述的复合材料夹层结构体，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，密度为0. 9g/ cm3~l. 3g/cm3 〇13. 根据权利要求12所述的复合材料夹层结构体，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 岩纤维或芳纟仑纤维中的一种或几种，其中树脂基体的含量为35wt°/〇~70wt%。14. 根据权利要求1~13任一项所述的复合材料夹层结构体的制备方法，其特征在于， 包括如下步骤： 将芯材（I )、配置在该芯材（I )的上下表面的树脂基纤维增强体（II)，以及配制在 芯材（I )和树脂基纤维增强体（II)中间的过渡胶膜粘结层(III)在具有光滑面模具内， 经过复合加热固化形成，加热的压力控制在10kg~180kg之间，温度控制在80°C ~200°C之 间，时间保持lmin~30min。15.根据权利要求1~13任一项所述的复合材料夹层结构体在3C消费类电子行业、家 电行业、汽车行业、航空、轨道交通行业以及相关的机箱表面结构板材中的应用。
【专利摘要】本发明公开了一种复合材料夹层结构体及其制备方法和应用，包括芯材（Ⅰ）、配置在该芯材（Ⅰ）的上下表面的树脂基纤维增强体（Ⅱ），以及配制在芯材（Ⅰ）和树脂基纤维增强体（Ⅱ）中间的过渡胶膜粘结层（Ⅲ），所述树脂基纤维增强体（Ⅱ）由树脂基体和纤维增强体构成，所述芯材（Ⅰ）由环氧树脂、轻量化填料和纤维构成，所述芯材（Ⅰ）的比重为0.3g/cm3~1.2g/cm3，厚度为0.1mm~5.0mm。本发明制备得到的复合材料夹层结构体在具有重量轻、强度高、刚性好等优点的同时，能够显著降低产品的成本，提高市场竞争力；制备工艺简单，可应用于3C消费类电子行业、家电行业、汽车行业、航空、轨道交通行业以及相关的机箱等表面结构板材。
【IPC分类】B32B27/08, B32B7/12, B32B37/10, B32B27/20, B32B37/12, B32B27/04, B32B27/38, B32B27/40, B32B27/36, B32B27/42, B32B37/06
【公开号】CN105563971
【申请号】CN201510187342
【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