一种单向纱复合板及其制备方法技术

一种单向纱复合板是通过单向纱预浸料不同结构叠配，经热压成型制得,所用的单向纱预浸料采用特定配方的树脂胶液与单向纱进行复合制备，单向纱复合板包括复合单元，复合单元包括水平面层和旋转面层，旋转面层相对水平面层倾斜设置，相邻的复合单元之间的结构沿着复合单元贴合面相互对称，可以有效防止板材发生翘曲现象，提高本单向纱复合板的抗弯曲强度，进一步提高本单向纱复合板的使用寿命。

A kind of one-way yarn composite plate and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种单向纱复合板及其制备方法
本专利技术属于复合材料领域，特别涉及一种单向纱复合板的制备方法。
技术介绍
随着消费电子领域技术的发展，人们对设备的安全性要求越来越高，特别是伴随着手机电池爆炸事故时常发生，手机终端对电池后盖板的强度要求也越来越高，普通热固性复合材料电池盖板弯曲强度约450MPa，满足不了使用安全要求，急需开发一种弯曲强度≥800MPa的高强复合板。同时，电池盖板表面需注塑、贴合其他材料，而表面粗糙度高的板表面更容易进行注塑、贴合工序，常规层压板表面粗糙度Ra值约0.5μm，故提高表面粗糙度(Ra≥3.5μm)也是电池后盖板的一个基本要求。
技术实现思路
针对以上不足，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种单向纱复合板的制备方法，用于提高手机电池后盖板的抗弯曲强度，且耐热性好、表面粘结性好。为解决以上技术问题，本专利技术采用的技术方案是，预浸料是用树脂胶液在严格控制的条件下浸渍连续纤维或织物，制成树脂胶液与增强体的组合物，而单向纱预浸料是指增强体使用的是单方向的纤维织物。一种单向纱复合板是通过单向纱预浸料不同结构叠配，经热压成型制得，所用的单向纱预浸料采用特定配方的树脂胶液与单向纱进行复合制备，所述单向纱复合板包括两个以上复合单元，所述复合单元包括水平面层和旋转面层，所述旋转面层相对水平面层呈一定角度设置，相邻的复合单元沿着复合单元贴合面呈镜面对称，可以有效防止板材发生翘曲现象，提高本单向纱复合板的抗弯曲强度，进一步提高本单向纱复合板的使用寿命。在采用以上技术方案的同时，本专利技术还进一步采用或者组合采用了以下技术方案。旋转面层相对水平面层旋转设置，即，旋转面层可以相对水平面层倾斜设置，旋转面层与水平面层之间的夹角α为：0°<α<180°。，优选为夹角α为90°或者45°，也可以是其它角度，旋转面层与水平面层之间的夹角是两个相邻的板材纤维方向的夹角。两个相邻的旋转面层之间设有两层水平面层，相邻的水平面层之间相互热压连接，通过至少两个旋转面层叠配形成的单向纱复合板，并且上下两个旋转面层保持结构上下对称，可以有效防止板材发生翘曲现象，提高本单向纱复合板的抗弯曲强度，进一步提高本单向纱复合板的使用寿命。在单向纱复合板的一侧或者两侧贴合有表面层，表面层采用的是离型膜、离型纸、脱模布中的任意一种，水平面层和旋转面层采用的是经过树脂胶液浸泡的普通玻纤单向纱、S级高强玻纤单向纱、碳纤单向纱中的任意一种及多种的组合，通过表面层的设置，对复合板的一侧或者两侧起到隔离和保护作用。在一些优选的方式中，单向纱复合板的厚度为0.1mm-2.0mm，单向纱经过预浸料处理后的厚度在0.05-0.2mm之间。一种单向纱复合板的制备方法，包括以下步骤：步骤一：准备单向纱和树脂胶液；步骤二：将树脂胶液涂抹在离型纸上，然后将单向纱置于两片离型纸涂有树脂胶液的那一面之间通过复合机进行复合，最后去掉离型纸，得到单向纱预浸料；步骤三：裁切单向纱预浸料，并将两个以上单向纱预浸料按照预设的结构进行叠配，得到单向纱复合材料；步骤四：在所述单向纱复合材料一侧或者两侧贴上表面层；步骤五：将步骤四得到的复合物热压成型，冷却后，得到单向纱复合板。步骤一中的树脂胶液成分包括50-80重量份环氧树脂A、20-50重量份环氧树脂B、10-20重量份增韧剂、2.0-2.6重量份双氰胺、15-20重量份4,4-二氨基二苯砜、0.05-0.15重量份二甲基咪唑、2-8重量份气相二氧化硅和40-60重量份丙酮。步骤五中的初步热压的热压条件为120℃-160℃热压1-8h。环氧树脂A选自包括双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、酚醛环氧树脂树脂中一种或多种。环氧树脂B选自包括多官能团环氧、溴化环氧树脂和含磷环氧树脂中的一种或多种。增韧剂选自包括大分子苯氧树脂、丁腈橡胶、聚芳醚酮、丙烯酸酯橡胶、聚氨酯的一种或几种。步骤一中的树脂胶液的制备步骤如下：(1)先将双氰胺、4,4-二氨基二苯砜、二甲基咪唑溶解到丙酮溶剂中得到混合液一；(2)将环氧树脂A、环氧树脂B、增韧剂、气相二氧化硅进行加热搅拌，熔融后得到混合液二；(3)将混合液一和混合液二搅拌混合均匀，进行抽真空，去除溶剂后，制得树脂胶液。本专利技术的有益效果是，(1)本单向纱复合板通过单向纱预浸料不同叠配结构设计，从而提高单向纱复合板不同方向上的弯曲强度；通过在表面贴合表面层与经过预浸料处理后的单向纱一起热压成型，从而实现材料表面高的粗糙度，并且对复合板材的表面进行保护。(2)相邻的复合单元之间的结构沿着复合单元贴合面相互对称，可以有效防止板材发生翘曲现象，提高本单向纱复合板的抗弯曲强度，进一步提高本单向纱复合板的使用寿命。附图说明图1是0°单向纱的俯视图，即，该单向纱为水平面层。图2是90°单向纱的俯视图，即，0°单向纱旋转90°后形成的旋转面层。图3是45°单向纱的俯视图，即，0°单向纱旋转45°后形成的旋转面层。图4是旋转面层与水平面层之间的叠配关系为0°90°0°0°90°0°时单向纱复合板的俯视图。图5是旋转面层与水平面层之间的叠配关系为0°45°0°0°45°0°时单向纱复合板的俯视图。图6是旋转面层与水平面层之间的叠配关系为0°45°90°90°45°0°时单向纱复合板的俯视图。附图标记：水平面层1，旋转面层2，表面层3。具体实施方式下面结合附图对本专利技术进行进一步描述。实施例一树脂胶液制备过程如下：1)将2.3重量份的双氰胺、18重量份的4,4-二氨基二苯砜、0.08重量份的二甲基咪唑溶解在50重量份的丙酮中，得到混合液一；2)将60重量份双酚A型环氧树脂A、40重量份多官能团环氧树脂B、10重量份的大分子苯氧树脂、3重量份的气相二氧化硅，在120℃下进行搅拌，待熔解分散均匀得到混合液二；3)将混合液一与混合液二进行混合，温度控制在35-50℃，搅拌转速600-800转/min，分散均匀后，进行抽真空，去除溶剂丙酮，得到混合胶液。预浸料制备过程如下：4)将上述制备好的树脂胶液加入到涂膜机的胶槽中，进行涂膜，涂膜温度控制在60-80℃，离型纸线速度控制在3-9m/min,张力控制在120-300N，涂膜完成后，将涂膜纸放在恒温室备用；5)将2卷涂膜纸分别放在上膜和下膜位置，将纤维克重125g/m2S级高强玻纤单向纱放在上、下涂膜纸之间，在复合机上进行复合，复合线速度为3-8m/min,张力120-300N，胶含量控制在40±1％，制得S级高强玻纤单向纱预浸料，通过离型纸间接地将树脂胶液涂抹在单向纱的两侧面上，得到单向纱预浸料；6)将步骤5制得的S级高强玻纤单向纱预浸料进行收卷、密封、放入冷库保存。单向纱复合板制备如下：将制备好的S级高强玻纤单向纱预浸料裁切成1280*1000mm，叠配结构按0°90°0°0°90°0°(即图1)进行叠配，优选的，在叠配前，需要去掉复合在单向纱预浸料上的离型纸表面层，并在表面贴上一层脱模布做表面粗糙，放入模具钢板中，经120-160℃热压2h成型后制得0.6mm高弯曲强度、高表面粗糙度的单向纱复合板，表1为实施例制备的复合板的性能表。实施例二：树脂胶液制备过程如下：1)将2.0重量份的双氰胺、20重量份的4,4-二氨基二苯砜、0.08重量份的二甲基咪唑本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单向纱复合板，其特征在于，所述单向纱复合板包括两个以上复合单元，所述复合单元包括水平面层(1)和旋转面层(2)，所述旋转面层(2)相对水平面层(1)呈一定角度设置，相邻的复合单元沿着复合单元贴合面呈上下对称。

【技术特征摘要】
1.一种单向纱复合板，其特征在于，所述单向纱复合板包括两个以上复合单元，所述复合单元包括水平面层(1)和旋转面层(2)，所述旋转面层(2)相对水平面层(1)呈一定角度设置，相邻的复合单元沿着复合单元贴合面呈上下对称。2.根据权利要求1所述的一种单向纱复合板，其特征在于，旋转面层(2)与水平面层(1)之间的夹角α为：0°<α<180°。3.根据权利要求1所述的一种单向纱复合板，其特征在于，在单向纱复合板的一侧或者两侧贴合有表面层(3)，表面层(3)采用的是离型膜、离型纸、脱模布中的任意一种。4.根据权利要求3所述的一种单向纱复合板，其特征在于，水平面层(1)和旋转面层(2)采用的是经过树脂胶液浸渍的普通玻纤单向纱、S级高强玻纤单向纱、碳纤单向纱中的任意一种及多种的组合。5.一种单向纱复合板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：准备单向纱和树脂胶液；步骤二：将树脂胶液涂抹在离型纸上，然后将单向纱置于两片离型纸涂有树脂胶液的那一面之间通过复合机进行复合，最后去掉离型纸，得到单向纱预浸料；步骤三：裁切单向纱预浸料，并将两个以上单向纱预浸料按照预设的结构进行叠配，得到单向纱复合材料；步骤四：在所述单向纱复合材料一侧或者两侧贴上表面层；步骤五：将步骤四得到的复合物热压成型，冷却后，得到单向纱复合板。...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾瑞东，陈华刚，洪机剑，张娣，陈文泉，骆钰栋，
申请(专利权)人：浙江华正新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33