一种植物纤维毡/树脂基复合材料板的制作方法

本实用新型属于复合材料领用，涉及一种植物纤维毡/树脂基复合材料板。

背景技术：

传统的纤维增强复合材料的增强体是由聚丙烯纤维、玻璃纤维、芳香族聚酰胺纤维或碳纤维等化学纤维组成的，它们一般都存在着耗能大、造价高、易污染环境等问题。因此，利用天然生物质可再生资源开发环境友好绿色复合材料成为当前世界各国关注和研究的热点之一，与化学纤维相比，各种天然植物纤维具有来源丰富、价格低廉、可再生、可降解等优点，且比重较小，比强度、比刚度均较高，因而倍受材料界的关注。

天然植物纤维复合材料(natural fiber reinforced composites)是利用天然可再生植物纤维与树脂基体复合而成的一种新型复合材料，其同样具有优良的性能，这为树脂基复合材料的研究应用开辟了新的途径，也成为复合材料研究领域的一朵奇葩。随着原料可持续发展这个主题的延伸，绿色环保材料已成为新时期国际高技术新材料研究中的一个新领域，天然植物纤维在复合材料领域中扮演着越来越重要的角色，开发利用天然植物纤维复合材料增强体，不仅扩大天然植物纤维利用范围，同时对促进可持续绿色高新技术产业及新材料科学的发展有着极其重要的意义。

技术实现要素：

本实用新型的目的是：提供一种植物纤维毡/树脂基复合材料板，在减少环境污染和节约能源的同时，提升植物纤维毡/树脂基复合材料板的强度和韧性。

本实用新型的技术方案是：一种植物纤维毡/树脂基复合材料板，包括植物纤维毡层，所述植物纤维毡层主要由植物纤维毡和填充在植物纤维毡内间隙处的树脂构成；所述植物纤维毡层上表面和/或下表面铺设有蒙皮层，所述蒙皮层主要由蒙皮和填充在该蒙皮内间隙处的树脂构成。

采用这样的结构设计，在植物纤维毡层表面增设蒙皮层，获得多层结构的复合材料板，可提升复合材料板的强度和韧性，另外，蒙皮层可在使用过程中对植物纤维毡层起到保护作用，提升复合材料板的使用寿命。

所述植物纤维毡层和蒙皮层通过树脂连成一体，这样实际通过连续的树脂连成一体，植物纤维毡层和蒙皮层之间没有明显的“界面”，整个复合材料板由固化后的树脂连成一体结构，使得复合材料板的整体性和受力性能大大提升。

本实用新型中，植物纤维毡和蒙皮可视作复合材料板的“骨架”，树脂作为“骨架”间隙处的填充物，形成“连续相”，植物纤维毡和蒙皮被树脂包裹，获得多层复合材料板。

作为本实用新型的一种实施方式，所述植物纤维毡层的上表面和下表面分别铺设有蒙皮层，形成三明治结构，大幅提升复合材料板的力学性能。

优选地，所述植物纤维毡包括由苎麻、剑麻、黄麻、亚麻、青麻、大麻、罗布麻和槿麻中的一种或多种植物纤维制成的纤维毡。

进一步地，所述蒙皮由纤维编织而成。

优选地，用于制造蒙皮的纤维包括苎麻、剑麻、黄麻、亚麻、青麻、大麻、罗布麻、玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、聚丙烯纤维、聚酯纤维和玄武岩纤维中的一种或多种。

进一步地，所述树脂包括环氧树脂、不饱和聚酯、乙烯基树脂、酚醛树脂、双马树脂和聚酰亚胺树脂中的一种。

优选地，所述植物纤维毡的厚度为1-30mm，进一步优选为1-5mm。

本实用新型的植物纤维毡/树脂基复合材料板可采用树脂传递模塑（RTM）或真空辅助成型（VARI）工艺制作而成。制作时，液体树脂浸透在植物纤维毡和蒙皮内，浸透在蒙皮内的树脂和浸透在植物纤维毡内的树脂固化后，各处树脂形成连续相，树脂在复合材料里面主要起到约束纤维并且传递应力的作用，复合材料板中，蒙皮层和植物纤维毡层被很好地连接在一起，蒙皮可起到增强作用，使得植物纤维毡/树脂复合材料受力性能更好；另外，使用过程中，蒙皮不易脱落且可对植物纤维毡部位产生保护作用。

本实用新型的有益效果如下：

1）本实用新型的植物纤维毡/树脂基复合材料板，树脂主要分布在植物纤维毡和蒙皮内的间隙处，与相应植物纤维毡和蒙皮形成结构层，获得多层结构复合板材，强度高，韧性好；

2）通过树脂将结构层连成一个整体，各层材料间没有明显的界面，复合材料板整体性强，受力性能得到进一步提升；

3）使用的增强材料主要为天然绿色植物纤维，植物纤维具有来源丰富、价格低廉、可再生、可降解等优点，可以有效的节约资源和减少环境污染；

4）将植物纤维制备成预制体，避免了传统复合材料成型中的增强纤维的预定型和繁杂的铺放过程。

附图说明

图1是本实用新型的一种植物纤维毡/树脂基复合材料板的剖面图。

图2是本实用新型另一种植物纤维毡/树脂基复合材料板的剖面图。

图中，1-植物纤维毡层；2-蒙皮层。

具体实施方式

下面对本实用新型做进一步详细说明。

图1是本实用新型的一种植物纤维毡/树脂基复合材料板的剖面图。具体地，一种植物纤维毡/树脂基复合材料板，包括植物纤维毡层1，所述植物纤维毡层1主要由植物纤维毡和填充在植物纤维毡内间隙处的树脂构成；所述植物纤维毡层1上表面铺设有蒙皮层2，所述蒙皮层2主要由蒙皮和填充在该蒙皮内间隙处的树脂构成。

其中，所述植物纤维毡层1和蒙皮层2通过树脂连成一体。所述植物纤维毡主要由苎麻制成。所述蒙皮由玻璃纤维编织而成。所述树脂为环氧树脂。

图2是本实用新型的另一种植物纤维毡/树脂基复合材料板的剖面图。具体地，一种植物纤维毡/树脂基复合材料板，包括植物纤维毡层1，所述植物纤维毡层1主要由植物纤维毡和填充在植物纤维毡内间隙处的树脂构成；所述植物纤维毡层1上表面和下表面分别铺设有蒙皮层2，所述蒙皮层2主要由蒙皮和填充在该蒙皮内间隙处的树脂构成。

其中，所述植物纤维毡层1和蒙皮层2通过树脂连成一体。所述植物纤维毡主要由黄麻制成。所述蒙皮由剑麻编织而成。所述树脂为不饱和树脂。