專利名稱：一種耐候型高彈性纖維增強復合材料的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于復合材料領域，具體涉及一種纖維增強復合材料。
背景技術：
FRP(Fiber Reinforced Plastics )纖維增強復合塑料。它是以玻璃纖維及其制品(玻璃布、帶、氈、紗等)作為增強材料，以合成樹脂作基體材料的一種復合材料。復合材料的概念是指一種材料不能滿足使用要求，需要由兩種或兩種以上的材料復合在一起，組成另一種能滿足人們要求的材料，即復合材料。根據采用的纖維不同分為玻璃纖維增強復合塑料(GFRP)，碳纖維增強復合塑料(CFRP)，硼纖維增強復合塑料等；纖維增強復合材料是由增強纖維和基體組成。纖維(或晶須)的直徑很小，一般在IOym以下，缺陷較少又較小，斷裂應變約為千分之三十以內，是脆性材料，易損傷、斷裂和受到腐蝕。基體相對于纖維來說，強度、模量都要低很多，但可以經受住大的應變，往往具有粘彈性和彈塑性，是韌性材料。根據纖維的長短，FRP可分為短纖維增強復合塑料和長纖維(或稱連續纖維)增強復合材料塑料。根據纖維性能可以分為高性能纖維復合材料和工程復合材料。特性:1)輕質高強；2)耐腐蝕性能好；3)電性能好；4)熱性能良好；5)可設計性好；6)工藝性優良。缺點:彈性模量低:RP的彈性模量比木材大兩倍，但僅是鋼(E=2.1 X 106)的十分之一，因此在產品結構中常感到剛性不足，容易變形。長期耐溫性差:一般FRP不能在高溫下長期使用，通用聚酯FRP在50°C以上強度就明顯下降，一般只在100°C以下使用；通用型環氧FRP在60°C以上，強度有明顯下降。老化現象；老化現象是塑料的共同缺陷，FRP也不例外，在紫外線、風沙雨雪、化學介質、機械應力等作用下容易導致性能下降。因此，需要一種新的耐候型高彈性纖維增強復合材料以解決上述問題。
實用新型內容實用新型目的:本實用新型針對現有技術中纖維增強復合材料在彈性模量低和耐候型方面的缺陷，提供一種耐候型高彈性纖維增強復合材料。技術方案:為解決上述技術問題，本實用新型的耐候型高彈性纖維增強復合材料采用如下技術方案:一種耐候型高彈性纖維增強復合材料，其特征在于，由依次排列的基體層、耐候膠衣層、耐候性聚對苯二甲酸乙二醇酯膜組成，所述耐候性聚對苯二甲酸乙二醇酯膜的厚度為25-36 μ m,所述耐候膠衣層的厚度為70-500 μ m,所述基體層為FPR材料。有益效果:本實用新型的耐候型高彈性纖維增強復合材料的彈性和耐候性能相比現有技術大幅提升，彈性性能提升3.5-4倍，耐候性能提升4-7倍。優選的，所述基體層包括聚對苯二甲酸乙二醇酯膜、不飽和聚酯樹脂和玻璃纖維，其中，所述不飽和聚酯樹脂和玻璃纖維依次鋪設在所述聚對苯二甲酸乙二醇酯膜上，所述聚對苯二甲酸乙二醇酯膜的厚度為25-36 μ m，所述不飽和聚酯樹脂與玻璃纖維的重量比為60-70:30-40o優選的，所述不飽和聚酯樹脂為間苯型或鄰苯型、對苯型。優選的，所述玻璃纖維為短切紗、氈或布。優選的，所述玻璃纖維的單絲直徑為8-12 U m。優選的，所述耐候膠衣層為間苯新戊二醇型不飽和聚酯樹脂、乙烯基型不飽和聚酯樹脂、氟碳型不飽和聚酯樹脂。本實用新型還提供了上述耐候型高彈性纖維增強復合材料的制備方法。一種耐候型高彈性纖維增強復合材料的制備方法，包括以下步驟:a、準備聚對苯二甲酸乙二醇酯膜，所述聚對苯二甲酸乙二醇酯膜的厚度為25-36 u m ；b、在所述聚對苯二甲酸乙二醇酯膜上依次鋪設不飽和聚酯樹脂和玻璃纖維，得到FRP基體層；C、將步驟2得到的FRP基體層經過排泡輥、壓平輥擠壓平整；d、準備聚對苯二甲酸乙二醇酯膜，所述聚對苯二甲酸乙二醇酯膜的厚度為25-36 ym，在所述聚對苯二甲酸乙二醇酯膜上鋪設耐候膠衣層，所述耐候膠衣層的厚度為70-500 ym，將鋪設有所述耐候膠衣層的聚對苯二甲酸乙二醇酯膜放入膠衣爐中加熱凝膠；e、將步驟d得到聚對苯二甲酸乙二醇酯膜、耐候膠衣層與步驟c得到FPR基體層粘接到一起并經過擠膠輥擠壓平整；f、將步驟e得到的復合材料放入加熱爐內進行加熱固化，得到所述耐候型高彈性纖維增強復合材料。技術效果:本實用新型的耐候型高彈性纖維增強復合材料的制備方法簡單，加工成本較低，易實現工業化生產。優選的，步驟d中加熱凝膠的加熱溫度為100_150°C，加熱時間為2.5-4分鐘。優選的，步驟f中所述加熱固化的加熱溫度為70-110°C，加熱時間為10-15分鐘。
固化效果更佳。
圖1為本實用新型耐候型高彈性纖維增強復合材料的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例，進一步闡明本實用新型，應理解這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍，在閱讀了本實用新型之后，本領域技術人員對本實用新型的各種等價形式的修改均落于本申請所附權利要求所限定的范圍。實施例1一種耐候型高彈性纖維增強復合材料的制備方法，包括以下步驟:a、準備聚對苯二甲酸乙二醇酯膜，聚對苯二甲酸乙二醇酯膜的厚度為36 Pm;b、在所述聚對苯二甲酸乙二醇酯膜上依次鋪設不飽和聚酯樹脂和玻璃纖維，其中，不飽和聚酯樹脂為鄰苯不飽和聚酯樹脂，不飽和聚酯樹脂的重量為6kg ;玻璃纖維為短切紗，其單絲直徑為8-10 μ m,玻璃纖維的重量為4kg，得到FRP基體層；C、將步驟2得到的FRP基體層經過排泡輥、壓平輥擠壓平整；d、準備聚對苯二甲酸乙二醇酯膜，聚對苯二甲酸乙二醇酯膜的厚度為36 μ m，在聚對苯二甲酸乙二醇酯膜膜上鋪設耐候膠衣層，耐候膠衣層的厚度為70 μ m ;耐候膠衣層為間苯新戊二醇型不飽和聚酯樹脂。將鋪設有耐候膠衣層的耐候聚對苯二甲酸乙二醇酯膜放入膠衣爐中加熱凝膠，其中，加熱溫度為120°C，加熱時間為3分鐘；e、將鋪設有耐候膠衣層的耐候聚對苯二甲酸乙二醇酯膜與步驟3得到FPR基體層粘接到一起并經過擠膠輥擠壓平整；其中，FPR基體層的聚對苯二甲酸乙二醇酯膜位于外側；f、將步驟5得到的復合材料放入加熱爐內進行加熱固化，其中加熱溫度為110°C，加熱時間為10分鐘，得到耐候型高彈性纖維增強復合材料。請參閱圖1所示，經實驗測試，利用本方法制備的纖維增強復合材料，由依次排列的基體層1、耐候膠衣層2和耐候聚對苯二甲酸乙二醇酯膜3組成，其中，耐候聚對苯二甲酸乙二醇酯膜的厚度為36 μ m，耐候膠衣層的厚度為70 μ m。本實用新型的耐候型高彈性纖維增強復合材料的彈性和耐候性能大幅提升，相對現有技術的纖維增強復合材料彈性提高
3.5倍，耐候性能提高5倍。實施例2一種耐候型高彈性纖維增強復合材料的制備方法，包括以下步驟:a、準備耐候聚對苯二甲酸乙二醇酯膜，耐候聚對苯二甲酸乙二醇酯膜的厚度為30 μ m ；b、在耐候聚對苯二甲酸乙二醇酯膜上依次鋪設不飽和聚酯樹脂和玻璃纖維，其中，不飽和聚酯樹脂為間苯型，不飽和聚酯樹脂的重量為7kg ;玻璃纖維為短切紗，其單絲直徑為9-10 μ m,玻璃纖維的重量為3kg，得到FRP基體層；C、將步驟b得到的FRP基體層經過排泡輥、壓平輥擠壓平整；d、準備聚對苯二甲酸乙二醇酯膜，聚對苯二甲酸乙二醇酯膜的厚度為30 μ m，在聚對苯二甲酸乙二醇酯膜上鋪設耐候膠衣層，耐候膠衣層的厚度為ΙΟΟμπι，；耐候膠衣層為氟碳型不飽和聚酯樹脂。將鋪設有所述耐候膠衣層的耐候聚對苯二甲酸乙二醇酯膜放入膠衣爐中加熱凝膠，其中，加熱溫度為100°C，加熱時間為3.5分鐘；e、將步驟d得到的鋪設有耐候膠衣層的聚對苯二甲酸乙二醇酯膜與步驟c得到FPR基體層粘接到一起并經過擠膠輥擠壓平整；其中，FPR基體層的聚對苯二甲酸乙二醇酯膜位于外側；f、將步驟5得到的復合材料放入加熱爐內進行加熱固化，其中加熱溫度為90°C，加熱時間為12分鐘，得到耐候型高彈性纖維增強復合材料。請參閱圖1所示，經實驗測試，利用本方法制備的纖維增強復合材料，由依次排列的基體層1、耐候膠衣層2和耐候聚對苯二甲酸乙二醇酯膜3組成，其中，耐候聚對苯二甲酸乙二醇酯膜的厚度為30 μ m，耐候膠衣層的厚度為ΙΟΟμπι。本實用新型的耐候型高彈性纖維增強復合材料的彈性和耐候性能大幅提升，相對現有技術的纖維增強復合材料彈性提高4倍,耐候性能提高7倍。實施例3[0047]一種耐候型高彈性纖維增強復合材料的制備方法，包括以下步驟:a、準備耐候聚對苯二甲酸乙二醇酯膜，耐候聚對苯二甲酸乙二醇酯膜的厚度為25 u m ；b、在耐候聚對苯二甲酸乙二醇酯膜上依次鋪設不飽和聚酯樹脂和玻璃纖維，其中，不飽和聚酯樹脂為鄰苯型，不飽和聚酯樹脂的重量為6.5kg ;玻璃纖維為布，其單絲直徑為11 ± I U m，玻璃纖維的重量為3.5kg，得到FRP基體層；C、將步驟b得到的FRP基體層經過排泡輥、壓平輥擠壓平整；d、準備耐候聚對苯二甲酸乙二醇酯膜，耐候聚對苯二甲酸乙二醇酯膜的厚度為25 u m,在耐候聚對苯二甲酸乙二醇酯膜上鋪設耐候膠衣層，耐候膠衣層的厚度為300 y m ;耐候膠衣層為間苯新戊二醇型不飽和聚酯樹脂。將鋪設有耐候膠衣層的耐候聚對苯二甲酸乙二醇酯膜放入膠衣爐中加熱凝膠，其中，加熱溫度為150°C，加熱時間為2.5分鐘；e、將鋪設有耐候膠衣層的耐候聚對苯二甲酸乙二醇酯膜與步驟c得到FPR基體層粘接到一起并經過擠膠輥擠壓平整；其中，FPR基體層的聚對苯二甲酸乙二醇酯膜位于外側；f、將步驟e得到的復合材料放入加熱爐內進行加熱固化，其中加熱溫度為70°C，加熱時間為15分鐘，得到耐候型高彈性纖維增強復合材料。請參閱圖1所示，經實驗測試，利用本方法制備的纖維增強復合材料，由依次排列的基體層1、耐候膠衣層2和耐候聚對苯二甲酸乙二醇酯膜3組成，其中，耐耐候聚對苯二甲酸乙二醇酯膜的厚度為25 ym，耐候膠衣層的厚度為300 Pm。本實用新型的耐候型高彈性纖維增強復合材料的彈性和耐候性能大幅提升，相對現有技術的纖維增強復合材料彈性提高3.7倍，耐候性能提高6.5倍。實施例4一種耐候型高彈性纖維增強復合材料的制備方法，包括以下步驟:a、準備聚對苯二甲酸乙二醇酯膜，耐候聚對苯二甲酸乙二醇酯膜的厚度為36 u m ；b、在聚對苯二甲酸乙二醇酯膜上依次鋪設不飽和聚酯樹脂和玻璃纖維，其中，不飽和聚氨樹脂為丙二醇型，不飽和聚氨樹脂的重量為6.5kg ;玻璃纖維為布，其單絲直徑為11 ± I U m，玻璃纖維的重量為3.5kg，得到FRP基體層；C、將步驟b得到的FRP基體層經過擠膠輥擠壓平整；d、準備聚對苯二甲酸乙二醇酯膜，聚對苯二甲酸乙二醇酯膜的厚度為36iim，在聚對苯二甲酸乙二醇酯膜上鋪設耐候膠衣層，耐候膠衣層的厚度為500 y m ;耐候膠衣層為間苯新戊二醇型不飽和聚酯樹脂。將鋪設有耐候膠衣層的耐候聚對苯二甲酸乙二醇酯膜放入膠衣爐中加熱凝膠，其中，加熱溫度為100°C，加熱時間為4分鐘；e、將鋪設有耐候膠衣層的耐候聚對苯二甲酸乙二醇酯膜與步驟c得到FPR基體層粘接到一起并經過擠膠輥擠壓平整；其中，FPR基體層的聚對苯二甲酸乙二醇酯膜位于外側；f、將步驟e得到的復合材料放入加熱爐內進行加熱固化，其中加熱溫度為70°C，加熱時間為15分鐘，得到耐候型高彈性纖維增強復合材料。請參閱圖1所示，經實驗測試，利用本方法制備的纖維增強復合材料，由依次排列的基體層1、耐候膠衣層2和耐候聚對苯二甲酸乙二醇酯膜3組成，其中，耐候聚對苯二甲酸乙二醇酯膜的厚度為25 μ m,耐候膠衣層的厚度為500 μ m。本實用新型的耐候型高彈性纖維增強復合材料的彈性和耐候性能大幅提升，相對現有技術的纖維增強復合材料彈性提高
3.5倍，耐候性能提高7倍。
權利要求1.一種耐候型高彈性纖維增強復合材料，其特征在于，由依次排列的基體層、耐候膠衣層、耐候性聚對苯二甲酸乙二醇酯膜組成，所述耐候性聚對苯二甲酸乙二醇酯膜的厚度為25-36 u m,所述耐候膠衣層的厚度為70-500 u m,所述基體層為FPR材料。
專利摘要本實用新型公開一種耐候型高彈性纖維增強復合材料，由依次排列的基體層、耐候膠衣層和耐候性聚對苯二甲酸乙二醇酯膜組成，所述耐候性聚對苯二甲酸乙二醇酯膜的厚度為25-36μm，所述耐候膠衣層的厚度為70-500μm，所述基體層為FPR材料。本實用新型的耐候型高彈性纖維增強復合材料的彈性和耐候性能相比現有技術大幅提升，彈性性能提升3.5-4倍，耐候性能提升4-7倍。
文檔編號B32B27/06GK202986250SQ20122049291
公開日2013年6月12日 申請日期2012年9月26日 優先權日2012年9月26日
發明者沈惠良, 史勇杰 申請人:蘇州多凱復合材料有限公司