夹层结构复合材料及其制备方法与流程

文档序号:11806096阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种夹层结构复合材料,其特征在于:包括空心玻璃微珠夹芯层以及位于所述空心玻璃微珠夹芯层相对两面的碳纤维蒙皮层;所述的空心玻璃微珠夹芯层由通过热熔法工艺制成的可铺放在平板或曲面的模具中的玻璃纤维预浸布热压固化而成,所述的碳纤维蒙皮层由通过热熔法预浸工艺制成的可铺放在平板或曲面的模具中的碳纤维预浸布热压固化而成。

2.一种夹层结构复合材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

提供碳纤维单向纱或碳纤维编织布以及第一树脂基体,将碳纤维单向纱或碳纤维编织布引出,将所述第一树脂基体复合在碳纤维单向纱或碳纤维编织布的两面,形成夹芯层,通过热压辊将第一树脂基体熔融浸渍在碳纤维单向纱或碳纤维编织布中,形成碳纤维预浸布;

提供玻璃纤维布、空心玻璃微珠以及第二树脂基体,将所述空心玻璃微珠加入所述第二树脂基体内,充分混合,将玻璃纤维布引出,将所述第二树脂基体和空心玻璃微珠的混合物复合在玻璃纤维布的两面,形成夹芯层,通过热压辊将第二树脂基体与空心玻璃微珠的混合物熔融浸渍在玻璃纤维布中,形成含空心玻璃微珠的玻璃纤维预浸布;

取至少一层所述玻璃纤维预浸布为中间层,两面分别覆上至少一层所述碳纤维预浸布,铺在平板或曲面模具中,模具温度为100℃-200℃、压力为0.5Mpa-5Mpa,保温30min-90min,即得所述夹层结构复合材料。

3.根据权利要求2所述的夹层结构复合材料的制备方法,其特征在于,所述第一树脂基体或所述第二树脂基体包括如下重量份的组分:树脂100份、固化剂5-35份、促进剂0.1-5份,所述的第一树脂基体或所述第二树脂基体的制备方法是将上述组分混合后在70℃-120℃加热搅拌。

4.根据权利要求2所述的夹层结构复合材料的制备方法,其特征在于,所述树脂为双酚A型缩水甘油醚类环氧树脂、双酚F型缩水甘油醚类环氧树脂、酚醛型环氧树脂、双马来酰亚胺树脂和氰酸酯树脂中的一种或多种混合物;所述的固化剂为热固化型潜伏固化剂,包括双氰胺及其衍生物、有机酸酰肼、BF3胺络合物、二氨基马来腈及其衍生物、咪唑类化合物中的一种或多种的混合物;所述的促进剂为咪唑类、咪唑金属盐络合物、有机脲类、叔胺、芳胺、酰肼和胍的衍生物等中的一种或多种的混合物。

5.根据权利要求2所述的夹层结构复合材料的制备方法,其特征在于,所述空心玻璃微珠经过表面处理,包括以下重量份的组分:空心玻璃微球100份、溶剂80-120份、硅烷偶联剂1-7份、表面活性剂0.2-1.2份;所述的空心玻璃微珠的制备方法是将上述组分混合后进行搅拌分散,得到混合液,将该混合液烘干,得到空心玻璃微珠。

6.根据权利要求2或5所述的夹层结构复合材料的制备方法,其特征在于,所述空心玻璃微珠的粒径范围为10μm~120μm,中位粒径D50为40μm-65μm,真密度为0.1g/cm3~0.5g/cm3

7.根据权利要求2所述的夹层结构复合材料的制备方法,其特征在于,所述的玻璃纤维布为平纹的电子级玻璃纤维布,所述电子级玻璃纤维布的克重为25g/m2-125g/m2,表面使用氨基硅烷进行处理。

8.根据权利要求2所述的夹层结构复合材料的制备方法,其特征在于,所述的碳纤维单向纱或碳纤维编织布的克重为75g/m2-220g/m2

9.根据权利要求2所述的夹层结构复合材料的制备方法,其特征在于,所述的玻璃纤维预浸布中第二树脂基体的含量为20%-45%,所述的玻璃纤维预浸布中空心玻璃微珠的含量为15%-45%,所述的玻璃纤维预浸布中玻璃纤维的含量是30%-45%;所述玻璃纤维预浸布在与碳纤维预浸布结合之前热压固化后的密度为0.6g/cm3-0.8g/cm3

10.根据权利要求2所述的夹层结构复合材料的制备方法,其特征在于,所述的碳纤维预浸布中第一树脂基体的含量为30%-45%。

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