三维经编间隔织物抗冲击复合材料及其制备方法与应用，涉及一种复合材料。所述三维经编间隔织物抗冲击复合材料设有上面层、下面层和中间连接层；所述上面层和下面层均为三维中空经编间隔织物与树脂的复合层；所述中间连接层为至少组纤维组与树脂的复合层，至少2组纤维组分别与上面层和下面层连接，各纤维组之间形成中空结构。先编织三维中空纤维经编间隔织物；再采用芯模填充三维中空经编间隔织物中间连接层中空部位；最后采用树脂传递模塑技术制备中空结构复合材料，即完成三维经编间隔织物抗冲击复合材料的制备。整体中空结构厚度较高、质量较轻、强度较高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术设及一种复合材料，尤其是设及一种S维经编间隔织物（spacerf油ric) 抗冲击复合材料及其制备方法与应用。
技术介绍
纤维增强复合材料较于金属材料，不仅具有强度高、质量轻、耐酸碱性能好等特 点，而且不易发生脆断。越来越多的替代金属材料用于生产和生活。纤维增强复合材料大 多采用高性能纤维与树脂复合，高性能纤维主要包括玻璃纤维、碳纤维、芳绝纤维、高强高 模聚乙締等。一般是通过纺织工艺方法将高性能纤维编织成一定的形状制成预制件然后与 树脂复合。 中国专利CN101787764A公开一种轻型经编间隔织物建筑复合材料及其制备方 法，该复合材料是在经编间隔织物上下表面覆盖树脂层，并在其四周覆盖树脂层。该材料上 下表面涂覆有树脂覆盖，但上下层间是分离状态，未有树脂复合，其强度较差。 中国专利CN101342807A公开一种泡沫夹忍整体结构复合材料及其制作方法，该 复合材料泡沫夹忍层于上下面层采用缝合线按设计规律缝合为一个整体，并采用树脂传递 模塑工艺一次成型。该复合材料为保证上、下层连接不分层，采用缝合方法，且为了增加强 度，中间采用泡沫夹忍。 树脂传递模塑技术制备复合材料两面平滑，强度高，产品质量稳定，在工艺已日趋 成熟完善（益小苏，先进复合材料技术研究与发展，国防工业出版社，2006出版）。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的上述不足，提供一种S维经编间隔织物 (spacerf油ric)抗冲击复合材料及其制备方法与应用。 所述=维经编间隔织物抗冲击复合材料设有上面层、下面层和中间连接层； 所述上面层和下面层均为=维中空经编间隔织物与树脂的复合层； 所述中间连接层为至少2组纤维组与树脂的复合层，至少2组纤维组分别与上面 层和下面层连接，各纤维组之间形成中空结构。 所述=维中空经编间隔织物由面层纤维和中间忍层编织而成，所述纤维可选自玻 璃纤维、碳纤维、芳绝纤维、聚酷亚胺纤维、玄武岩纤维、芳酷胺纤维、棚纤维、碳化娃纤维及 超高分子量聚乙締纤维等中的一种；所述中间忍层可选自玻璃纤维、碳纤维、芳绝纤维、高 强高模聚乙締纤维等中的至少一种与涂绝单丝、丙绝单丝、锦绝单丝、乙绝单丝等中的一种 混合编织而成。 所述中空结构的中间层各纤维组与上面层和下面层组成工字形结构，且各纤维组 间平行排列，所述中空结构的中空形状横截面可为方形、圆形、梯形、楠圆形或不规则形。 所述=维经编间隔织物抗冲击复合材料的厚度可为5~65mm;上面层的厚度可为 0. 5~5mm，下面层的厚度可为0. 5~5mm;中间连接层的厚度可为4~55mm。 所述树脂可选自环氧树脂、酪醒树脂、不饱和聚醋树脂、聚酷亚胺树脂、双马来酷 亚胺树脂、热固性树脂、聚氨醋树脂、热塑性树脂等中的一种，所述热固性树脂可选自巧喃 类树脂、=聚氯胺甲醒树脂、聚下二締树脂、有机娃脂等中的一种；所述热塑性树脂可选自 聚乙締、聚丙締、苯乙締、ABS树脂、聚酷胺、聚碳酸醋、聚甲醒、聚酷亚胺、聚讽、聚讽酸、聚芳 酸酬、聚苯硫酸等中的一种。 所述=维经编间隔织物抗冲击复合材料的制备方法包括W下步骤： 1)编织S维中空纤维经编间隔织物； 在步骤1)中，所述编织=维中空纤维经编间隔织物的具体方法可为：在双针床经 编机上采用空穿法或连接纱梳巧在前后针床部分横列不同时编织，形成中空结构间隔织物 材料。可根据要求调整空穿方式或是改变不同时编织横列数来调整中空大小。同样，也可 采用同样方法调整连接层纤维组的纤维数，及改变连接层"工"字结构的密度（孔距大小）； 在编织S维中空纤维经编间隔织物时，所采用的中间连接丝的直径可为0. 1~ 1mm单丝纤维与纤维混合编织，所述单丝纤维可采用涂绝纤维、丙绝纤维、乙绝纤维、尼龙纤 维。 当采用空穿法编织S维中空经编间隔织物时，中间连接丝部分穿纱，部分空穿，所 述穿纱是在=维中空经编间隔织物的上面层和下面层分别串套成圈，所述空穿是形成中空 结构，穿纱部位在=维中空经编间隔织物上面层和下面层纵向形成一束纵条，也就是"工" 字型上方在=维中空经编间隔织物表面形成纵条，同一种空穿方法其形成的中空大小一 致； 当采用连接纱梳巧在前后针床部分横列不同时编织时，可在配备有电子横移及送 经装置的双针床经编机上完成。此方法中间孔大小可根据需要实时调整。 2)采用忍模填充S维中空经编间隔织物中间连接层中空部位；具体方法如下： 首先将编织好的S维中空纤维经编间隔织物裁切成一定的规格大小，按中空大小 及中空形状要求准备好填充忍模，在忍模上事先多次涂覆好树脂脱模剂，惊干后待忍模上 形成清晰可见薄膜即可，将忍模依次插入=维中空经编间隔织物中空孔中； 3)采用树脂传递模塑技术制备中空结构复合材料，具体方法如下： 将带有填充忍模的经编间隔织物放入模具中，采用常规树脂传递模塑技术制备复 合材料，在树脂固化后，取出忍模，即完成=维经编间隔织物抗冲击复合材料的制备。 现有制备较厚纤维增强复合材料大多采用多层纤维布叠加，然后通过树脂复合而 成。此方法纤维层间连着力小，材料抗剪切性能差，易分层。或是采用经编多轴向编织方法， 但此方法编织的复合材料厚度相对较小。且W上方案制备的复合材料重量较大。本专利技术中采用高性能纤维编织中空结构的经编间隔织物，采用忍模填充间隔织物 中孔，然后再采用树脂传递模塑（RTM)技术制成较厚的整体式中空结构经编间隔织物复合 材料。该复合材料的特点是整体中空结构厚度较高、质量较轻、强度较高。S维经编间隔织物抗冲击复合材料的抗冲击性能测试如下： 所述S维经编间隔织物抗冲击复合材料的抗冲击性能采用Instrondynatur 9250冲击仪测试，预设冲击能量为30-40J时，冲头开始接触下面层，预设冲击能量为50~ 70J时下面层开始失效。所述=维经编间隔织物抗冲击复合材料能够承受较大的冲击载荷 (0. 99~1. 99KN)，忍层间隔织物发挥着明显的缓冲能力，试样上面层的破坏形式主要为向 内凹的裂口，下面层的破坏形式主要为向外凸的裂口，忍层间隔纱的破坏形式主要为弯曲 和断裂。如选择不同的纤维和树脂，材料的功能性会有所差别，或获得不同的抗冲击，导热 性，阻燃性等性能的产品。 所述模具的中间密封空间高度等同于=维中空经编间隔织物厚度，宽度等同于裁 剪的所述间隔织物宽。模具两边有凹槽便于放入忍模，相邻凹槽的距离决定复合材料中空 孔的间距，在凹槽间距相等时，所述=维中空经编间隔织物复合材料的中空孔间距一致，且 忍模大小及中屯、高低位置决定了复合材料上下面层厚度大小。当忍模高度为h，模具内腔高 度为H，忍模中屯、距下模底面高度为a时，则有复合材料下面层厚度=a-h/2,上面层厚度= H-a-h/2。当a=H/2,亦即忍模中屯、位置在模具上下面的中屯、平面上时，上、下面层复合材 料厚度一致。当忍模截面为不规则形状，W上所述忍模高度指最大高度，复合材料厚度指最 小厚度。 本专利技术采用经编一次性编织成型的=维中空经编间隔织物，采用树脂传递模塑技 术一次性成型，可成功解决高厚度复合材料分层问题，且中空"工"字状结构提高了复合材 料的强度，降低了材料质量。 本专利技术所制备的=维经编间隔织物抗冲击复合材料具备高厚度的整体中空结构， 质量较轻，强度较高。【附图说明】 图1为本本文档来自技高网...
【技术保护点】
三维经编间隔织物抗冲击复合材料，其特征在于设有上面层、下面层和中间连接层；所述上面层和下面层均为三维中空经编间隔织物与树脂的复合层；所述中间连接层为至少2组纤维组与树脂的复合层，至少2组纤维组分别与上面层和下面层连接，各纤维组之间形成中空结构。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李少玲，
申请(专利权)人：福建福联精编有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35
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