一种模具表面保护层构建方法及其制品技术

本发明专利技术提供一种模具表面保护层的构建方法，至少包括以下步骤：提供模具、多孔玻璃纤维增强胶带、液体硅胶；将多孔玻璃纤维增强胶带铺于模具的表面；然后再将液体硅胶通过喷涂或滚涂的方式涂于多孔玻璃纤维增强胶带的表面，充分渗透填满玻璃纤维和孔洞的间隙，通过热固化形成整体的保护层。

【技术实现步骤摘要】
一种模具表面保护层构建方法及其制品
本专利技术涉及一种模具表面保护层构建方法及其制品，尤其涉及适用于风电叶片等大型环氧树脂基复合材料制品的复杂曲面模具表面保护层。技术背景模具，包括单面硬模模具及闭式双面硬模模具等，常用于制造轻质高刚的复合材料部件，例如风电叶片。通常的制作过程是，将多层纤维织物铺设在模具中，通过真空或其他方式将树脂等基体材料导入到模具中与纤维增强材料结合，并在模具中固化，以得到纤维增强复合材料制品(EP1310351A1)。风电叶片等大型纤维增强复合材料制品常用到长达四十米的复杂曲面模具。用于隔离模具和复合材料制件的技术现在常用的有两种，一是在模具上施涂脱模剂，二是在模具上施加聚四氟乙烯(PTFE)不粘衬里。在模具上施涂脱模剂的缺点已经在之前进行了详细说明，例如：容易产生不均匀涂抹和漏涂区域，导致制品粘模，破坏模具表面和制品表面；液态脱模剂含有挥发性有机物(VOC)，危害工人身体健康；需要定期对模具表面进行打磨维护保养，增加制造成本；影响制品表面的涂装，需要打磨表面，耗费大量时间和人工。在模具上施加聚四氟乙烯(PTFE)不粘衬里，可以免除脱模剂的使用，厚度均一，但也有其缺点：聚四氟乙烯材料本身价格高，材料成本高；聚四氟不粘层不耐磨，在使用过程中容易磨损破坏；由于对接缝的存在，该膜容易渗透树脂，影响膜的使用寿命和脱模效果；聚四氟乙烯加工过程需要高温，加工难度大；含氟导致其加工过程及废弃后均对环境危害大；对接缝封闭困难，在模具上使用时常用胶带密封，胶带更换频繁、费时，成本增加较多；聚四氟乙烯为热固性材料，回收难度大。为了便于复合材料制品固化后的脱模，通常在模具表面上施加脱模剂，使得制品不与模具粘合，便于制品脱模。常用的脱模剂为液态或蜡状，而在面积比较大的模具上施涂这些脱模剂，不可避免地会出现涂抹不均匀和漏涂的地方，这样在制品脱模的时候，容易发生粘模现象，从而破坏模具表面和制品表面。液态脱模剂常含有挥发性有机物(VOC)，危害工人的身体健康。现行模具中的大部分是玻璃钢模具，在模具表面施涂脱模剂，由于脱模剂对玻璃钢的腐蚀作用，且为保证玻璃钢模具表面的光滑度，需要定期对模具表面进行打磨维护保养，产生高额的模具表面维护保养费用。另外，脱模剂可能会转移到制品表面，严重影响涂装界面，因此涂装前需要对制品表面进行打磨，花费大量时间和人工，增加制品的制造成本。针对上述问题，本专利技术提供一种模具表面保护层构建方法及其制品，尤其涉及适用于风电叶片等大型环氧树脂基复合材料制品的复杂曲面模具表面保护层。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术第一个方面提供了一种模具表面保护层的构建方法，至少包括以下步骤：提供模具、多孔玻璃纤维增强胶带、液体硅胶；将多孔玻璃纤维增强胶带铺于模具的表面；然后再将液体硅胶通过喷涂或滚涂的方式涂于多孔玻璃纤维增强胶带的表面，充分渗透填满玻璃纤维和孔洞的间隙，通过热固化形成整体的保护层。作为本专利技术的优选的实施方案，所述多孔玻璃纤维增强胶带由带孔双面胶带和玻璃纤维编织物贴合而成。作为本专利技术的优选的实施方案，所述液体硅胶在80℃以内固化。作为本专利技术的优选的实施方案，所述带孔双面胶带的厚度需要小于150微米。作为本专利技术的优选的实施方案，所述玻璃纤维编织物的厚度小于100微米。作为本专利技术的优选的实施方案，所述多孔玻璃纤维增强胶带采用对接铺放的方式铺于模具的表面。作为本专利技术的优选的实施方案，所述液体硅胶全部覆盖多孔玻璃纤维增强胶带的表面，并在多孔玻璃纤维增强胶带的表面形成富硅胶层。作为本专利技术的优选的实施方案，所述保护层的厚度小于500微米。本专利技术的第二方面提供一种模具表面保护层，所述模具表面保护层采用上述的构建方法得到的。本专利技术的第三方面提供上述的模具表面保护层的构建方法得到的模具表面保护层在风电叶片领域的应用。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：(1)本专利技术的模具表面保护层的构建方法，降低了铺放难度，可以在复杂模具表面构造连续整体的模具保护层。(2)本专利技术的模具表面保护层的构建方法，规避了对接缝的处理，提高了保护层的牢靠性。(3)本专利技术的模具表面保护层的构建方法，提高了保护层的使用寿命，并且降低了清除保护层的难度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1：实施例1得到的模具表面保护层示意图；其中，1-保护层，11-硅胶，12-玻璃纤维织物，13-双面胶，14-透气孔。具体实施方式除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本专利技术所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。质量、浓度、温度、时间、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，1-50的范围应理解为包括选自1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、或50的任何数字、数字的组合、或子范围、以及所有介于上述整数之间的小数值，例如，1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、和1.9。关于子范围，具体考虑从范围内的任意端点开始延伸的“嵌套的子范围”。例如，示例性范围1-50的嵌套子范围可以包括一个方向上的1-10、1-20、1-30和1-40，或在另一方向上的50-40、50-30、50-20和50-10。针对上述问题，本专利技术第一个方面提供了一种模具表面保护层的构建方法，至少包括以下步骤：提供模具、多孔玻璃纤维增强胶带、液体硅胶；将多孔玻璃纤维增强胶带铺于模具的表面；然后再将液体硅胶通过喷涂或滚涂的方式涂于多孔玻璃纤维增强胶带的表面，充分渗透填满玻璃纤维和孔洞的间隙，通过热固化形成整体的保护层。模具本专利技术中的模具并没有特别的限制，可以为任何一种模具。本专利技术中优选为使用风电叶片用模具。多孔玻璃纤维增强胶带本专利技术中的多孔玻璃纤维增强胶带并没有特别的限制，可以自制也可以市售获得。在一种优选的实施方式中，所述多孔玻璃纤维增强胶带由带孔双面胶带和玻璃纤维编织物贴合而成。所述带孔双面胶带由两层压面胶层和中间一层塑料薄膜组成，通过打孔处理成形。对于压面胶层和塑料薄膜并没有特别的限制，可以列举的压面胶层有：丙烯酸类压敏胶粘剂、橡胶型压敏胶粘剂或硅胶压敏胶粘剂中的任意一种。丙烯酸类压敏胶粘剂：根据需要，除了必要成分(丙烯酸类聚合物，或者用于形成丙烯酸类聚合物的单体混合物或其部分聚合产物)之外，丙烯酸类压敏胶粘剂组合物还可包含其它添加剂。橡胶型压敏胶粘剂：橡胶型压敏胶又可分为天然橡胶压敏胶粘剂和合成橡胶压敏胶粘剂。硅胶压敏胶粘剂：有机硅压敏胶一般是指用有机硅聚合物为主体的压敏胶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模具表面保护层的构建方法，其特征在于，至少包括以下步骤：提供模具、多孔玻璃纤维增强胶带、液体硅胶；将多孔玻璃纤维增强胶带铺于模具的表面；然后再将液体硅胶通过喷涂或滚涂的方式涂于多孔玻璃纤维增强胶带的表面，充分渗透填满玻璃纤维和孔洞的间隙，通过热固化形成整体的保护层。

【技术特征摘要】
1.一种模具表面保护层的构建方法，其特征在于，至少包括以下步骤：提供模具、多孔玻璃纤维增强胶带、液体硅胶；将多孔玻璃纤维增强胶带铺于模具的表面；然后再将液体硅胶通过喷涂或滚涂的方式涂于多孔玻璃纤维增强胶带的表面，充分渗透填满玻璃纤维和孔洞的间隙，通过热固化形成整体的保护层。2.根据权利要求1所述的模具表面保护层的构建方法，其特征在于，所述多孔玻璃纤维增强胶带由带孔双面胶带和玻璃纤维编织物贴合而成。3.根据权利要求1所述的模具表面保护层的构建方法，其特征在于，所述液体硅胶在80℃以内固化。4.根据权利要求2所述的模具表面保护层的构建方法，其特征在于，所述带孔双面胶带的厚度需要小于150微米。5.根据权利要求2所述的模具表...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋伯仙，
申请(专利权)人：上海道储新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31