一种易于热成型的轻质高抗冲高模量多层复合板材及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种易于热成型的轻质高抗冲高模量纤维增强多层复合板材，包括复合板材本体；该复合板材本体由两层或多层结构的复合层板材复合而成；本发明专利技术将轻质抗冲的超高分子量聚乙烯层和高模量的纤维增强热塑性复合材料相结合，并通过热压方式可制备大尺寸的板材产品；该复合材料板材兼具了超高分子量聚乙烯的高强高抗冲性能以及刚性纤维增强复合材料的轻质高模量的特性；同时由于采用的刚性纤维为短切或长纤维，在加热加压的条件下具有良好的成型性能。

A lightweight, high impact high modulus multi-layer composite plate easy to be thermoforming and its preparation method

The present invention relates to a light weight, high impact and high modulus fiber reinforced multilayer composite plate, which is easy to be thermoformed, including a composite plate body, which is composed of two or more layers of composite laminated plates, and the light weight, high molecular weight polyethylene layer and high modulus fiber reinforced thermoplastic composite plate. Large-sized sheet products can be prepared by combination of materials and hot-pressing; the composite sheets have both the high strength and high impact properties of UHMWPE and the lightweight and high modulus characteristics of rigid fiber reinforced composites; at the same time, because the rigid fibers are short-cut or long fibers, the strips are heated and pressed. It has good molding performance.

【技术实现步骤摘要】
一种易于热成型的轻质高抗冲高模量多层复合板材及其制备方法
本专利技术属于高分子材料
，尤其涉及一种易于热成型的轻质高抗冲高模量纤维增强多层复合板材及其制备方法。
技术介绍
纤维增强热塑性复合板材最初主要用于航空航天领域和特殊需要的工业品，近几年开始在汽车、体育休闲、建筑等民用领域应用。例如遮阳板、后行李隔板等汽车内饰件，飞机内饰、火车的外部车身覆盖件、建筑装饰、家具表面包覆层、特种包装箱体外壳等。其特点为强度高、韧性好、环保可回收利用，在工业和民用领域有着较广泛的应用前景。纤维增强热塑性复合材料板材的性能不仅与树脂、增强纤维的性能，还与增强纤维的长度、增强方式、材料的成型工艺以及成型设备有关。纤维增强热塑性复合板材根据材料中的最大纤维保留尺寸大小，可分为：(1)非连续纤维增强热塑性复合材料，包括短切纤维增强塑料(SFT最大纤维保留尺寸0.2-0.6mm)；(2)长纤维增强热塑性复合材料(LFT最大纤维保留尺寸5-20mm)；(3)连续纤维增强热塑性复合材料(CFT，最大纤维保留尺寸>20mm)。一般意义上来讲，对于同种树脂原材料，纤维的长度越长，复合材料板材的力学本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种易于热成型的轻质高抗冲高模量纤维增强多层复合板材，其特征在于：包括复合板材本体（1）；该复合板材本体（1）由两层或多层结构的复合层板材复合而成；所述复合板材本体（1）包括外层（2）和内层（4）；外层（2）和内层（4）通过加热加压复合制成板材；所述外层（2）为纤维增强热塑性复合材料层，内层（4）为超高分子量聚乙烯纤维增强树脂层。

【技术特征摘要】
1.一种易于热成型的轻质高抗冲高模量纤维增强多层复合板材，其特征在于：包括复合板材本体（1）；该复合板材本体（1）由两层或多层结构的复合层板材复合而成；所述复合板材本体（1）包括外层（2）和内层（4）；外层（2）和内层（4）通过加热加压复合制成板材；所述外层（2）为纤维增强热塑性复合材料层，内层（4）为超高分子量聚乙烯纤维增强树脂层。2.根据权利要求1所述的一种易于热成型的轻质高抗冲高模量纤维增强多层复合板材，其特征在于：还设置有中间层（3），中间层（3）位于外层（2）和内层（4）之间，所述中间层（3）为热塑性胶粘薄膜层。3.根据权利要求2所述的一种易于热成型的轻质高抗冲高模量纤维增强多层复合板材，其特征在于：所述内层（4）包括两层超高分子量聚乙烯纤维增强树脂层（4-1）；外层（2）包括2个两层纤维增强热塑性复合材料层（2-1），2个两层纤维增强热塑性复合材料层（2-1）分别布设于两层超高分子量聚乙烯纤维增强树脂层（4-1）的上下端。4.根据权利要求2所述的一种易于热成型的轻质高抗冲高模量纤维增强多层复合板材，其特征在于：所述中间层（3）包括两层热塑性胶粘薄膜层（3-1），所述两层热塑性胶粘薄膜层（3-1）分别位于超高分子量聚乙烯纤维增强树脂层（4-1）与纤维增强热塑性复合材料层（2-1）之间。5.一种如权利要求1-4之任意所述的易于热成型的轻质高抗冲高模量纤维增强多层复合板材的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一，将玻纤、碳纤或玄武岩纤维材料按照需要的长度进行裁切，并均匀分散，然后通过输送辊导入两层预热的热塑性树脂薄膜间，然后加热加压使得热塑性树脂熔融流入增强玻纤或碳纤维间，充分浸渍并保压，随后降压冷却，形成刚性纤维增强热塑性复合材料层（2-1）；步骤二，将超高分子量聚乙烯纤维预先均匀分散，通过牵引辊导入两层热塑性树脂薄膜间，加热加压促使热塑性薄膜熔融并完全浸渍超高分子量聚乙烯纤维，随后在一对冷却辊作用下冷却固化成型，形成超高分子量聚乙烯纤维增强树脂层（4-1）；步骤三，将步骤一中制得的刚性纤维增强热塑性复合材料层（2-1）和步骤二中制得的超高分子量聚乙烯纤维增强树脂层（4-1）按照所需要的材料刚性、抗冲性能、及面密度要求进行两层或多层叠加，然后在层压机或连续复合压机上加热加压，使得...

【专利技术属性】
技术研发人员：王春敏，孙亚峰，胡延东，王永荣，
申请(专利权)人：嘉兴领科材料技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33