复合材料的制造方法技术

本发明专利技术关于一种复合材料的制造方法，包括下列步骤：(1)提供一热塑性预浸材，其包括一预浸覆设有一热塑性树脂的第一纤维层，其中该第一纤维层包括至少一厚度不大于0.1毫米的层体，且该至少一层体的至少部分区块的纤维以同一方向排列；(2)提供一热固性预浸材，其包括一预浸覆设有一未固化的热固性树脂的第二纤维层；(3)热压结合该热塑性预浸材与该热固性预浸材，并在该热塑性预浸材与该热固性预浸材之间形成一非平滑接着界面；(4)冷却固化形成该复合材料。复合材料。复合材料。

【技术实现步骤摘要】
复合材料的制造方法


[0001]本专利技术有关于一种复合材料的制造方法。

技术介绍

[0002]已知的热固性复材经固化后通常具有一粗糙的外表面，为使该外表面具有较光滑、有光泽的外观，该热固性复材需经过多道研磨及抛光作业，加工过程繁复且耗费成本。此外，已知的复合材料需在二层体之间另设有粘着材料以相互连接，然，由于材料之间的性质差异，粘着强度不足而有容易剥离的疑虑，同时也增加该复合材料的整体厚度及重量，存在极待改善的缺弊。
[0003]因此，有必要提供一种新颖且具有进步性的复合材料的制造方法，以解决上述的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于提供一种复合材料的制造方法，步骤简单且该复合材料的结构强度佳。
[0005]为达成上述目的，本专利技术提供一种复合材料的制造方法，包括下列步骤：(1)提供一热塑性预浸材，其包括一预浸覆设有一热塑性树脂的第一纤维层，其中该第一纤维层包括至少一厚度不大于0.1毫米的层体，且该至少一层体的至少部分区块的纤维以同一方向排列；(2)提供一热固性预浸材，其包括一预浸覆设有一未固化的热固性树脂的第二纤维层；(3)热压结合该热塑性预浸材与该热固性预浸材，并在该热塑性预浸材与该热固性预浸材之间形成一非平滑接着界面；(4)冷却固化形成该复合材料。
[0006]更进一步地，在该步骤(3)中的加热温度介于100至300℃。
[0007]更进一步地，该加热温度不低于该热固性树脂的一固化温度，且该热固性树脂的固化温度高于该热塑性树脂的一玻璃转化温度(Glass transition temperature,Tg)。
[0008]更进一步地，在该步骤(3)中所施加的压力介于1至50bar。
[0009]更进一步地，该热塑预浸材另在步骤(3)前热压成形为一热塑板。
[0010]更进一步地，该第一纤维层及该第二纤维层分别包括聚合物纤维、克维拉纤维、碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、石英纤维及天然纤维至少其中一者。
[0011]更进一步地，该至少一层体的数量为复数层，各该层体的纤维排列方向相异于该复数层体的至少其中一者的纤维排列方向。
[0012]更进一步地，该至少一层体的数量为复数层，该复数层体包括相互层迭的一表层及至少一单向纤维层，该至少一单向纤维层的纤维排列方向相对于该热固性预浸材的一基准线包括0
°
、
±
15
°
、
±
17
°
、
±
22
°
、
±
30
°
、
±
45
°
、
±
60
°
、
±
75
°
、90
°
至少其中一者。
[0013]更进一步地，至少一该层体由复数单向纤维带编织构成，且该复数单向纤维带的相邻二者的纤维排列方向相互垂直。
[0014]更进一步地，在该步骤(1)中，各该层体分别预浸该热塑性树脂至孔隙率不大于
1％。
[0015]本专利技术的有益效果在于：
[0016]本专利技术提供一种复合材料的制造方法，步骤简单且该复合材料的结构强度佳。
附图说明
[0017]图1为本专利技术第一较佳实施例的流程方块图。
[0018]图2为本专利技术第一较佳实施例的复合材料的分解图。
[0019]图3为本专利技术第一较佳实施例的复合材料的剖面图。
[0020]图4为本专利技术第二较佳实施例的复合材料的分解图。
[0021]图5为本专利技术第三较佳实施例的复合材料的分解图。
[0022]附图标记
[0023]1～4：步骤；10：热塑性预浸材；11：第一纤维层；111,111a,111b：层体；112,112a：单向纤维层；113,113a：表层114,114a：单向纤维带；20：热固性预浸材；21：第二纤维层；30：非平滑接着界面；L：基准线。
具体实施方式
[0024]以下仅以实施例说明本专利技术可能的实施态样，然并非用以限制本专利技术所欲保护的范畴，合先叙明。
[0025]请参考图1至3，其显示本专利技术的第一较佳实施例，本专利技术的复合材料的制造方法包括下列步骤：(1)提供一热塑性预浸材10，其包括一预浸覆设有一热塑性树脂的第一纤维层11，其中该第一纤维层11包括至少一厚度不大于0.1毫米的层体111，且该至少一层体111的至少部分区块的纤维以同一方向排列；(2)提供一热固性预浸材20，其包括一预浸覆设有一未固化的热固性树脂的第二纤维层21；(3)热压结合该热塑性预浸材10与该热固性预浸材20，并在该热塑性预浸材10与该热固性预浸材20之间形成一非平滑接着界面30；(4)冷却固化形成该复合材料。借此，该复合材料的制造方法简单，且无需另外添加粘着材料即可连接热塑性复材及热固性复材。
[0026]在该步骤(1)中，各该层体111较佳分别预浸该热塑性树脂至孔隙率不大于1％后再相互层迭构成该热塑性预浸材10，借此，该热塑性树脂可较均匀地渗入该至少一层体111内，易于热压成形且成形后孔隙率低、结构强度佳且外观平滑。在其他实施例中，各该层体也可先层迭再预浸该热塑性树脂。在该步骤(3)中的加热温度介于100至300℃，可依据选用的材料调整适当的加热温度。该加热温度不低于该热固性树脂的一固化温度，且该热固性树脂的固化温度高于该热塑性树脂的一玻璃转化温度(Glass transition temperature,Tg)。借此，在加热时，该热塑性树脂与未固化的该热固性树脂可在该热塑性预浸材10与该热固性预浸材20之间至少部分相互融混，进而一体融合形成该非平滑接着界面30(指相互融混的区域，如图3所示)，固化后结合强度佳。在该步骤(3)中所施加的压力介于1至50bar，可依需求调整以增加结合强度并达到塑形的效果。
[0027]该热塑性树脂可选自非结晶性聚合物或半结晶性聚合物，韧性高、固化周期短且易于重复加工。非结晶性聚合物例如但不限为聚甲基丙烯酸甲酯(poly(methyl methacrylate),PMMA)、聚碳酸酯(polycarbonate,PC)、聚砜(polysulfone)等；半结晶性聚
合物例如但不限为聚丙烯(polypropylene,PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate,PET)、聚酰胺(polyamide,PA)等。该热塑性预浸材10及该热固性预浸材20的厚度可透过改变纤维体积分率或树脂含量调整，达到不同的产品需求。在其他实施例中，该热塑预浸材也可另在步骤(3)前热压成型为一热塑板，便于操作。该热塑性树脂可提供该复合材料光滑、有光泽的外观，无需额外研磨加工。
[0028]详细说，该第一纤维层11及该第二纤维层21分别包括聚合物纤维、克维拉纤维、碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、石英纤维及天然纤维至少其中一者。较佳地本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合材料的制造方法，其特征在于，包括下列步骤：(1)提供一热塑性预浸材，其包括一预浸覆设有一热塑性树脂的第一纤维层，其中该第一纤维层包括至少一厚度不大于0.1毫米的层体，且该至少一层体的至少部分区块的纤维以同一方向排列；(2)提供一热固性预浸材，其包括一预浸覆设有一未固化的热固性树脂的第二纤维层；(3)热压结合该热塑性预浸材与该热固性预浸材，并在该热塑性预浸材与该热固性预浸材之间形成一非平滑接着界面；(4)冷却固化形成该复合材料。2.如权利要求1所述的复合材料的制造方法，其特征在于，在该步骤(3)中的加热温度介于100至300℃。3.如权利要求2所述的复合材料的制造方法，其特征在于，该加热温度不低于该热固性树脂的一固化温度，且该热固性树脂的固化温度高于该热塑性树脂的一玻璃转化温度。4.如权利要求1所述的复合材料的制造方法，其特征在于，在该步骤(3)中所施加的压力介于1至50bar。5.如权利要求1所述的复合材料的制造方法，其特征在于，该热塑预浸材另在步骤(3)前热压成形为一热塑板。6.如权利要求1所述的复合材料的制造方法，其特征在于，该第一纤维层及该第二纤维层分别包括聚合物纤维、克维拉纤维、碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、石英纤维及天然纤维至少其中一者。7.如权利要求1所述的复合材料的制造方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱绍祯，骆长定，黄世煜，
申请(专利权)人：科展材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：