一种含硬质砂料颗粒的胶膜及其制备和应用制造技术

针对现有技术中多层复合材料易分层的问题，本申请提供一种含硬质砂料颗粒的胶膜及其制备方法，所述含硬质砂料颗粒的胶膜由胶膜基体和嵌于所述胶膜基体中的硬质砂料颗粒组成，所述胶膜基体为热塑性弹性体粉料或热塑性韧性树脂胶，经热拉伸延展形成，所述含硬质砂料颗粒的胶膜铺设于具有多层结构的复合材料层间，经热压成型形成具有预设结构或预设型面的抗分层复合材料，提高其力学性能和抗分层性能。

A kind of film containing hard sand particles and its preparation and Application

In view of the problem that multilayer composite materials are easy to be layered in the prior art, the application provides a rubber film containing hard sand particles and a preparation method thereof. The rubber film containing hard sand particles is composed of a rubber film matrix and a hard sand particles embedded in the rubber film matrix. The rubber film matrix is a thermoplastic elastomer powder or a thermoplastic tough resin adhesive, which is formed by hot stretching The adhesive film containing hard sand particles is laid between composite layers with multi-layer structure, and the anti delamination composite material with preset structure or preset surface is formed by hot pressing, so as to improve its mechanical properties and anti delamination properties.

【技术实现步骤摘要】
一种含硬质砂料颗粒的胶膜及其制备和应用
本专利技术涉及复合材料领域，具体涉及一种可用于抗复合材料分层的含硬质砂料颗粒的胶膜。
技术介绍
多层复合材料的面内强度较好，但层间强度相对较弱，分层破坏是层合复合材料主要的损伤形式之一，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。在许多工程应用中，由于Z向纤维比例较小或Z向纤维断裂或损伤或不连续，使多层复合材料在一定工况使用下，会出现表层或深层或局部的分层现象，即存在分层裂纹或分层破坏问题。对此，国内、外都有一些抗分层技术，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、三维植绒技术和2.5D针刺技术以及细编穿刺技术等。但上述技术仍存在以下缺点或不足：(1)生产成本相对较高；(2)生产过程对纤维的损伤较严重；(3)生产自动化程度较低；(4)产品质量一致性较差；(5)生产周期较长；(6)制备复杂或大尺寸件时增加了设备的复杂程度。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种含硬质砂料颗粒的胶膜及其制备和应用。本专利技术的目的采用以下技术方案来实现：一种含硬质砂料颗粒的胶膜，由胶膜基体和嵌于所述胶膜基体中的硬质砂料颗粒组成，所述胶膜基体为热塑性弹性体粉料或热塑性韧性树脂胶；优选的，所述含硬质砂料颗粒的胶膜中硬质砂料颗粒所占体积百分比为0.5％-50％，所述热塑性弹性体粉料或热塑性树脂韧性胶所占体积百分比为50％-99.5％；优选的，所述硬质砂料颗粒为石英砂料或刚玉砂料或金刚砂料或陶瓷砂料或人工合成的硬质颗粒料，颗粒粒径在0.18-4mm；优选的，所述含硬质砂料颗粒的胶膜的基体厚度为0.1-2mm；优选的，所述含硬质砂料颗粒的胶膜上刺有孔洞，所述孔洞长1mm-100mm；优选的，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或聚酯类或聚氨酯类TPU或苯乙烯类或聚酰亚胺或改性聚丙烯微粉或PP膜材料。本申请的目的之二在于提供一种上述胶膜的制备方法，由硬质砂料颗粒、热塑性弹性体粉料或热塑性韧性树脂胶的均匀混合物经热拉伸延展形成，优选的，所述胶膜制备方法包括以下步骤：S1、选择目数在5-80目间的两种目数规格的筛网对硬质砂料颗粒进行二级筛分，取两层筛网中间的颗粒；S2、硬质砂料颗粒所占体积百分比为0.5％-50％，热塑性弹性体粉料或热塑性树脂韧性胶所占体积百分比为50％-99.5％，将原料按上述体积百分比混合，经过60-160℃的连续热处理后，再进行拉伸延展，冷却后形成胶膜；S3、对胶膜进行开孔处理，利用刺辊对连续运动的胶膜进行穿刺处理，形成的孔洞长度为1mm-100mm。本申请的另一个目的在于提供一种包含有前述胶膜的抗分层复合材料及其制备方法，所述复合材料为多层结构的织物增强复合材料，所述含硬质砂料颗粒的胶膜铺设于层间；优选的，所述制备方法为，按照一层织物、一层含硬质砂料颗粒的胶膜的分布交替铺设，或者在制品表层铺设含硬质砂料颗粒的胶膜后再敷设贴面材料，再经热压成型工艺，形成具有预设结构或预设型面的抗分层复合材料。本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术方法能充分发挥不同材质颗粒料分布均匀的优势，通过在纤维层间层间铺设含硬质砂料颗粒的胶膜，经过热压作用，在纤维层间建立起数个短桥，从而加强了层间连接，提高了脱层强度；通过在层间引入高弹性基质或韧性膜层，增加了层间韧性，抑制分层的形成与裂纹的扩展，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)通过含硬质颗粒的胶膜与织物层交替铺设，能显著提升多层纤维制品层间的抗分层能力，同时还能提高材料的综合力学性能，如抗剪切性能；通过在层间添加含不同材质和不同粒径的颗粒砂料的胶膜，还可改善多层复合材料的功能性，如提升吸能、吸波、隔音、减震等性能。(3)本专利技术方法可明显简化抗分层成型工艺，可提升生产过程标准化程度，简化操作流程，缩短生产周期，降低生产成本，可提高产品质量一致性及提高生产效率，本专利技术方法对超混杂材料的制备极具指导意义。附图说明利用附图对本专利技术作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本专利技术的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。图1是所述含硬质砂料颗粒的胶膜的横截面示意图；图2是所述含硬质砂料颗粒的胶膜的示意图；图3是所述含硬质砂料颗粒的胶膜与织物的铺设方式示意图。附图标记：1-硬质砂料颗粒；2-胶膜基体；3-孔洞；4-织物层。具体实施方式结合以下实施例对本专利技术作进一步描述。本专利技术的实施例涉及一种含硬质砂料颗粒的胶膜及其制备方法，所述含硬质砂料颗粒的胶膜，由胶膜基体和嵌于所述胶膜基体中的硬质砂料颗粒组成，所述胶膜基体为热塑性弹性体粉料或热塑性韧性树脂胶；优选的，所述含硬质砂料颗粒的胶膜中硬质砂料颗粒所占体积百分比为0.5％-50％，所述热塑性弹性体粉料或热塑性树脂韧性胶所占体积百分比为50％-99.5％；优选的，所述硬质砂料颗粒为石英砂料或刚玉砂料或金刚砂料或陶瓷砂料或人工合成的硬质颗粒料，颗粒粒径在0.18-4mm；优选的，所述含硬质砂料颗粒的胶膜的基体厚度为0.1-2mm；优选的，所述含硬质砂料颗粒的胶膜上刺有孔洞，所述孔洞长1mm-100mm；胶膜刺孔形成有孔型胶膜，其表面分布有许多不同形状的穿透型狭长孔洞，所述开孔有助于复合材料复合时树脂在纤维层间进行渗透，主要应用于热固性树脂复合材料层间，无孔型胶膜则用于热塑性树脂复合材料层间；优选的，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或聚酯类或聚氨酯类TPU或苯乙烯类或聚酰亚胺或改性聚丙烯微粉或PP膜材料；所述含硬质砂料颗粒的胶膜由硬质砂料颗粒、热塑性弹性体粉料或热塑性韧性树脂胶的均匀混合物经热拉伸延展形成，其制备包括以下步骤：S1、选择目数在5-80目间的两种目数规格的筛网对硬质砂料颗粒进行二级筛分，取两层筛网中间的颗粒；S2、硬质砂料颗粒所占体积百分比为0.5％-50％，热塑性弹性体粉料或热塑性树脂韧性胶所占体积百分比为50％-99.5％，将原料按上述体积百分比混合，经过60-160℃的连续热处理后，再进行拉伸延展，冷却后形成胶膜；S3、对胶膜进行开孔处理，利用刺辊对连续运动的胶膜进行穿刺处理，形成的孔洞长度为1mm-100mm。本申请的实施例还涉及包含有所述含硬质砂料颗粒的胶膜的复合材料及其制备方法，所述复合材料为多层结构的织物增强复合材料，所述含硬质砂料颗粒的胶膜铺设于层间，具体的，按照一层织物、一层含硬质砂料颗粒的胶膜的分布交替铺设，或者在制品表层铺设含硬质砂料颗粒的胶膜后再敷设贴面材料，再经热压成型工艺，形成具有预设结构或预设型面的抗分层复合材料。实施例1一种含硬质砂料颗粒的胶膜，由胶膜基体和嵌于所述胶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含硬质砂料颗粒的胶膜，其特征在于，由胶膜基体和嵌于所述胶膜基体中的硬质砂料颗粒组成，所述胶膜基体为热塑性弹性体粉料或热塑性韧性树脂胶。/n

【技术特征摘要】
1.一种含硬质砂料颗粒的胶膜，其特征在于，由胶膜基体和嵌于所述胶膜基体中的硬质砂料颗粒组成，所述胶膜基体为热塑性弹性体粉料或热塑性韧性树脂胶。


2.根据权利要求1所述的一种含硬质砂料颗粒的胶膜，其特征在于，所述含硬质砂料颗粒的胶膜中硬质砂料颗粒所占体积百分比为0.5％-50％，所述热塑性弹性体粉料或热塑性树脂韧性胶所占体积百分比为50％-99.5％。


3.根据权利要求1所述的一种含硬质砂料颗粒的胶膜，其特征在于，所述硬质砂料颗粒为石英砂料或刚玉砂料或金刚砂料或陶瓷砂料或人工合成的硬质颗粒料，颗粒粒径在0.18-4mm。


4.根据权利要求1所述的一种含硬质砂料颗粒的胶膜，其特征在于，所述含硬质砂料颗粒的胶膜的基体厚度为0.1-2mm。


5.根据权利要求1所述的一种含硬质砂料颗粒的胶膜，其特征在于，所述含硬质砂料颗粒的胶膜上刺有孔洞，所述孔洞长1mm-100mm。


6.根据权利要求1所述的一种含硬质砂料颗粒的胶膜，其特征在于，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或聚酯类或聚氨酯类TPU或苯乙烯类或聚酰亚胺或改性聚丙烯微粉或PP膜材料。


7.一种含硬质砂料...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨朝坤，罗国伟，朱增余，肖英龙，
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