一种高弹热塑性抗分层复合胶膜的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高弹热塑性抗分层复合胶膜制备方法，其在一定温度和时间下将磨碎纤维、热塑性弹性体粉料或热塑性树脂韧性胶等均匀混合物经过热拉伸延展形成的一种复合胶膜，所述胶膜厚度为0.5mm～4mm，所述复合胶膜交替铺设于多层增强织物之间或热塑性预制体之间，用于热塑性复合材料成型，所述增强织物为玻璃纤维织物或碳纤维织物，磨碎纤维的平均长度为0.1mm～2mm，磨碎纤维的平均细度为0.5～8μm。本发明专利技术通过交替铺层和热压后使得呈三维针状分布的无数纤维屑嵌入织物纤维层间，从而起到销钉的连接作用，达到增加层间韧性、抑制分层形成与裂纹扩展的目的。

Preparation method of high elasticity thermoplastic anti lamination composite adhesive film

The invention discloses a high elastic thermoplastic anti layered composite film preparation method, in a certain temperature and time under the ground, a fiber thermoplastic composite film of elastomer powder or thermoplastic resin glue mixture formed by ductile tensile extension, the glue film the thickness of 0.5mm ~ 4mm, the composite film alternates between laying on the multilayer reinforced fabric or between the thermoplastic preform for thermoplastic composite molding, the reinforced fabric of glass fiber fabric or carbon fiber fabric, the average length of the grated fiber is 0.1mm ~ 2mm, the average fineness of grinding the broken fiber is 0.5 ~ 8 M. The present invention by alternately stacking and pressing after making a chip embedded in three-dimensional fiber countless needle distribution fabric fiber layer, and thus play a role in connecting pins, increase the interlaminar toughness, inhibiting delamination formation and propagation of the crack.

【技术实现步骤摘要】
一种高弹热塑性抗分层复合胶膜的制备方法
本专利技术涉及复合材料领域，具体为一种利用由磨碎纤维、热塑性弹性体粉料或热塑性树脂韧性胶等均匀混合物经过热拉伸延展形成复合胶膜的制备方法。
技术介绍
多层复合板材的易分层问题，是影响材料综合使用性能的重要指标。对此，国内外都有一些技术措施加以改进，如多向经编技术、多向纬编技术、织物缝合技术、三维编织技术、绗缝技术、Z-pin销钉植入技术、刚性液晶原位复合技术、纤维毡针刺技术、细编穿刺技术等。然而上述技术仍存在以下缺点或不足：(1)生产成本较高；(2)生产过程对纤维的损伤较严重；(3)生产工艺标准化程度较低；(4)产品的质量一致性较差；(5)生产周期较长。
技术实现思路
为克服上述缺陷，本专利技术提供了一种采用复合材料专用抗分层胶膜，由磨碎纤维、热塑性弹性体粉料或热塑性树脂韧性胶等均匀混合物经过热拉伸延展形成复合胶膜的制备方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案为：一种高弹热塑性抗分层复合胶膜的制备方法，包括以下步骤：步骤1：利用球磨机将10～30mm长的短切纤维磨成磨碎纤维，磨碎纤维的平均长度为0.1mm～2mm，磨碎纤维的平均细度为0.5～8μm；步骤2：按重量比将上述磨碎纤维与热塑性弹性体粉料或热塑性树脂韧性胶均匀混合组成混合材料，经过一定时间80～100℃的连续热处理，再进行拉伸延展形成复合胶膜；步骤3：将上述复合胶膜交替铺设于多层增强织物或增强预浸料之间，同时用调配好比例的热塑性弹性体粉料或热塑性树脂韧性胶浸透；步骤4：将复合胶膜盖过下模具中增强织物的边缘处或增强预浸料边缘处，以使其边缘处或角处的开放式织物或预浸料的层断面粘接牢固；步骤5：然后将上、下模具合模，模具升温，模压成型；步骤6：模具冷却，出模。进一步地，步骤1中，所述短切纤维为短切碳纤维或短切玻璃纤维。进一步地，步骤2中，所形成的复合胶膜厚度为0.5mm～4mm。进一步地，步骤2中，所述磨碎纤维占所述复合胶膜的重量百分比为5％～40％，所述热塑性弹性体粉料或热塑性树脂韧性胶占所述复合胶膜的重量百分比为20％～85％。作为上述技术方案的改进，所述热塑性弹性体粉料或热塑性树脂韧性胶为聚烯烃类TPE或聚酯类TPE或聚氨酯类TPE或苯乙烯类或聚酰亚胺或改性聚丙烯微粉或胶膜。进一步地，步骤3中，所述增强织物为碳纤维织物或玻璃纤维织物。进一步地，步骤3中，所述预浸料为调配好比例的热塑性弹性体粉料或热塑性树脂韧性胶。本专利技术带来的有益效果有：1、本专利技术通过在层间引入磨碎纤维，经过热压后使得呈三维针状分布的无数纤维屑嵌入织物纤维层间起到销钉的连接作用；通过在层间引入高弹性基质或韧性胶膜层，达到增加层间韧性、抑制分层形成与裂纹扩展的目的，使复合材料层合板结构的抗冲击损伤和抗分层能力有较大的提高。2、本专利技术通过复合胶膜与增强织物或预浸料交替铺设，能显著提升多层纤维制品间的抗分层能力，同时还能提高材料的综合力学性能，如抗剪切性能。通过添加不同的磨碎纤维还可改善多层复合材料的功能性，如提高隔音、吸波、减震性能等。3、采用本专利技术方法可明显简化抗分层成型工艺、能提升生产过程标准化程度、降低生产成本、提高产品质量一致性及提高生产效率，本方法还能充分发挥混杂纤维材料分布均匀的优势；通过模具的型面控制，如圆管型、锥管型或曲面型，贴模制备工艺，还可制备成异形曲面夹层结构复合材料，是一种提高多层复合材料抗分层能力、改善层间韧性的有效和经济的制备方法。具体实施方式实施例1一种高弹热塑性抗分层复合胶膜的制备方法，包括以下步骤：步骤1：利用球磨机将10mm长的短切碳纤维磨成磨碎碳纤维，磨碎碳纤维平均长度为0.1mm，磨碎碳纤维的平均细度为0.5μm(直径)；步骤2：将重量比25％的磨碎碳纤维、75％的热塑性聚氨酯TPU组成混合材料，经过35分钟和90℃的连续热处理，再进行拉伸延展形成一种复合胶膜；步骤3：将上述复合胶膜交替夹放在碳纤维织物层间，同时用调配好比例的聚氨酯浸透碳纤维织物；步骤4：将复合胶膜盖过下模具中碳纤维织物的边缘处，以使边缘或角处的开放式织物层断面粘接牢固。步骤5：然后将上、下模具合模，模具升温，模压成型。步骤6：模具冷却，出模。实施例2一种高弹热塑性抗分层复合胶膜的制备方法，包括以下步骤：步骤1：利用球磨机将长度为30mm的短切玻璃纤维经过球磨机磨碎工艺，磨成平均长度为2mm的磨碎玻璃纤维，其特征为两端尖锐的刚性针状体，磨碎玻璃纤维的细度在1μm；步骤2：将重量比15％的磨碎玻璃纤维、65％的改性聚丙烯PP组成混合材料，经过30分钟和80℃的连续热处理，再进行拉伸延展形成一种复合胶膜；步骤3：将上述复合胶膜夹在玻璃纤维织物增强预浸料之间，并交替铺放，用调配好比例的改性聚丙烯PP浸透玻璃纤维织物；步骤4：将复合胶膜盖过下模具中织物预浸料的边缘处，以使边缘或角处的开放式织物层断面粘接牢固。步骤5：然后将上、下模具合模，模具升温，模压成型。步骤6：模具冷却，出模。上述预浸料为调配好比例的热塑性树脂韧性胶。实施例3一种高弹热塑性抗分层复合胶膜的制备方法，包括以下步骤：步骤1：利用球磨机将20mm长的短切碳纤维磨成磨碎碳纤维，磨碎碳纤维的平均长度为1mm，磨碎碳纤维的平均细度为4μm；步骤2：将重量比20％的磨碎碳纤维与重量比60％的聚酰亚胺均匀混合组成混合材料，经过35min100℃的连续热处理，再进行拉伸延展形成复合胶膜，复合胶膜厚度为2mm；步骤3：将上述复合胶膜交替铺设于多层增强碳纤维织物之间，同时用调配好比例的聚酰亚胺浸透；步骤4：将复合胶膜盖过下模具中增强碳纤维织物的边缘处，以使其边缘处或角处的开放式织物层断面粘接牢固；步骤5：然后将上、下模具合模，模具升温，模压成型；步骤6：模具冷却，出模。虽然上述介绍了本专利技术的三种不同的实施例，对于本领域技术人员而言，显然本专利技术不限于上述示范性实施例的细节。同时应当理解，虽然本说明书按照实施例加以描述，并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，本说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。尽管如此，不论采用上述的哪种实施方式，本专利技术较之于现有技术都应具有如下优点：1、本专利技术通过在层间引入磨碎纤维，经过热压后使得呈三维针状分布的无数纤维屑嵌入织物纤维层间起到销钉的连接作用；通过在层间引入高弹性基质或韧性胶膜层，达到增加层间韧性、抑制分层形成与裂纹扩展的目的，使复合材料层合板结构的抗冲击损伤和抗分层能力有较大的提高。2、本专利技术通过复合胶膜与增强织物或预浸料交替铺设，能显著提升多层纤维制品间的抗分层能力，同时还能提高材料的综合力学性能，如抗剪切性能。通过添加不同的磨碎纤维还可改善多层复合材料的功能性，如提高隔音、吸波、减震性能等。3、采用本专利技术方法可明显简化抗分层成型工艺、能提升生产过程标准化程度、降低生产成本、提高产品质量一致性及提高生产效率，本方法还能充分发挥混杂纤维材料分布均匀的优势；通过模具的型面控制，如圆管型、锥管型或曲面型，贴模制备工艺，还可制备成异形曲面夹层结构复合材料，是一种提高多层复合材料抗分层能力、改善层间韧性的有效和经济的制备方法。以上对本专利技术的具体实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高弹热塑性抗分层复合胶膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：利用球磨机将10～30mm长的短切纤维磨成磨碎纤维，磨碎纤维的平均长度为0.1mm～2mm，磨碎纤维的平均细度为0.5～8μm；步骤2：按重量比将上述磨碎纤维与热塑性弹性体粉料或热塑性树脂韧性胶均匀混合组成混合材料，经过一定时间80～100℃的连续热处理，再进行拉伸延展形成复合胶膜；步骤3：将上述复合胶膜交替铺设于多层增强织物或增强预浸料之间，同时用调配好比例的热塑性弹性体粉料或热塑性树脂韧性胶浸透；步骤4：将复合胶膜盖过下模具中增强织物的边缘处或增强预浸料边缘处，以使其边缘处或角处的开放式织物或预浸料的层断面粘接牢固；步骤5：然后将上、下模具合模，模具升温，模压成型；步骤6：模具冷却，出模。

【技术特征摘要】
1.一种高弹热塑性抗分层复合胶膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：利用球磨机将10～30mm长的短切纤维磨成磨碎纤维，磨碎纤维的平均长度为0.1mm～2mm，磨碎纤维的平均细度为0.5～8μm；步骤2：按重量比将上述磨碎纤维与热塑性弹性体粉料或热塑性树脂韧性胶均匀混合组成混合材料，经过一定时间80～100℃的连续热处理，再进行拉伸延展形成复合胶膜；步骤3：将上述复合胶膜交替铺设于多层增强织物或增强预浸料之间，同时用调配好比例的热塑性弹性体粉料或热塑性树脂韧性胶浸透；步骤4：将复合胶膜盖过下模具中增强织物的边缘处或增强预浸料边缘处，以使其边缘处或角处的开放式织物或预浸料的层断面粘接牢固；步骤5：然后将上、下模具合模，模具升温，模压成型；步骤6：模具冷却，出模。2.根据权利要求1所述的一种高弹热塑性抗分层复合胶膜的制备方法，其特征在于：步骤1中，所述短切纤维为短切碳纤维或短切玻璃纤维。3.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱增余，杨朝坤，罗国伟，
申请(专利权)人：广东亚太新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44