一种耐冲击高韧性纤维增强复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐冲击高韧性纤维增强复合材料，包括以下重量百分比的原料：主体增强体：20～60％；功能增强体：5～15％；基体树脂：30～70％；固化剂：1～20％。本发明专利技术还公开了上述耐冲击高韧性碳纤维增强复合材料的制备方法，具体按照以下步骤实施，S1，称取原料，S2，制备树脂浇铸体，S3，制备树脂胶膜，S4，制备预浸料，S5，制备预混合体，S6，制备短纤维～树脂浇铸体，S7，将S6中制备的短纤维～树脂浇铸体制备成短纤维‑树脂胶片，S8，进行铺层，S9，将S8铺层后的复合材料利用高压釜进行加热加压固化，即得。本发明专利技术方案利用高性能无机短纤维层插层复合材料层压板，提高复合材料的冲击损伤阻抗。

A kind of impact resistant high toughness fiber reinforced composite and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种耐冲击高韧性纤维增强复合材料及其制备方法
本专利技术涉及一种高性能复合材料制备方法，具体涉及一种耐冲击高韧性纤维增强复合材料及其制备方法。
技术介绍
高性能纤维增强热固性复合材料通常由于基体树脂高的交联密度而呈现脆性，表现出低的冲击损伤阻抗和损伤容限特征。复合材料层压板由多层增强体通过一定铺层方式制得，而各铺层之间一般没有纤维的增强，只是靠热固性树脂基体起着粘结和传递载荷作用；另一方面由于各层在取向、结构等方面存在差异致使各层加工过程中热膨胀系数存在各向异性及受载荷时各层泊松比的不匹配，当层合板存在几何不连续区域或机械连接处等高应力集中区域，其在高应力条件下会因弱层间性能导致层合板在工作过程中出现结构损伤甚至破坏，特别是遭受外来冲击时尤为明显。所以如何抑制复合材料层合板分层损伤失效，提高其抗冲击能量和抗分层能力具有重要意义。目前通常采用的解决方法包括基体增韧、铺层结构优化设计、层压板缝纫技术、Z-向穿刺及边界帽型增强等方法。在复合材料中，层间增韧通常有三种方式：颗粒增韧、纤维增韧和薄膜增韧。层间增韧技术主要是通过将韧性材料(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐冲击高韧性纤维增强复合材料，其特征在于，包括以下重量百分比的原料：/n主体增强体：20～60％；/n功能增强体：5～15％；/n基体树脂：30～70％；/n固化剂：1～20％。/n

【技术特征摘要】
1.一种耐冲击高韧性纤维增强复合材料，其特征在于，包括以下重量百分比的原料：
主体增强体：20～60％；
功能增强体：5～15％；
基体树脂：30～70％；
固化剂：1～20％。


2.根据权利要求1所述的耐冲击高韧性纤维增强复合材料，其特征在于，所述主体增强体的纤维原料为碳纤维、玻璃纤维或玄武岩纤维等脆性纤维。


3.根据权利要求1所述的耐冲击高韧性纤维增强复合材料，其特征在于，所述主体增强体的形式是纤维的集合体，具体可为纤维织物、纤维束或者纤维织物和纤维束按照任意比例进行配比后的混合物，所述纤维织物可选机织物、针织物或编织物。


4.根据权利要求1所述的耐冲击高韧性纤维增强复合材料，其特征在于，所述功能增强体的纤维原料为碳纤维、玻璃纤维或玄武岩纤维，所述的功能增强体的材料与主增强体采用的原料为同一种纤维，或者为不同种纤维。


5.根据权利要求1所述的耐冲击高韧性纤维增强复合材料，其特征在于，所述功能增强体为短切纤维，采用纤维长度值分布在1～10mm的纤维混合配比而成，不同长度的短纤维所占比率分别为：1mm:13～17％，2mm:18～22％，3mm:16～20％，4mm:14～18％，5mm:10～14％，6mm:6～10％，7mm:3～7％，8mm:2～4％，9mm:1～3％，10mm:0.5～1.5％。


6.根据权利要求1所述的耐冲击高韧性纤维增强复合材料，其特征在于，所述基体树脂为双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚AD型环氧树脂中的一种或任意两种或两种以上的组合。


7.根据权利要求1所述的耐冲击高韧性纤维增强复合材料，其特征在于，所述固化剂为胺类化合物、脲类衍生物、双氰胺、硫醇类、咪挫类中的一种或两种的组合或两种以上的组合。


8.一种如权利要求1所述的耐冲击高韧性碳纤维增强复合材料的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
S1，称取原料，按照如下比例称取：
主体增强体：20～60％；
功能增强体：5～15％...

【专利技术属性】
技术研发人员：马岩，严雪峰，曹海建，黄晓梅，杨维维，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32