本发明专利技术提供了一种鞋用复合材料层合板，包括多个碳纤维层和多个聚酰亚胺纤维层，相邻的纤维层之间通过树脂胶粘剂复合在一起，所述多个碳纤维层包括多个配对的相邻碳纤维层，每一配对的碳纤维层中有一层碳纤维层的纤维相对于前后方向以顺时针锐角α度铺设，另一层碳纤维层的纤维相对于前后方向以逆时针锐角α度铺设；本发明专利技术还提供了一种包括上述层合板的鞋底构件；一种包括上述鞋底构件的鞋产品；以及制备所述层合板的方法，通过控制纤维铺设的方向、顺序、均匀度等改善复合材料层合板的力学性能，制备一种强度高、韧性强且轻质的聚酰亚胺纤维/碳纤维混杂增强树脂基复合材料层合板，进而提高了该鞋用层合板的综合性能和使用寿命。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及复合材料鞋底，具体涉及一种鞋用复合材料层合板及其制备方法。
技术介绍
1、纤维增强树脂复合材料层合板是一种常用的鞋用复合材料层合板，它主要由纤维材料和树脂材料组成。在行业内部，根据使用需求，往往通过控制纤维材料的种类和堆砌结构来改变复合材料层合板的性能。碳纤维具有高比强、抗拉伸、低弯曲、低伸长的特性，可赋予复合材料高弹性模量，高拉伸强度的特性，但碳纤维复合材料也存在不耐冲击、韧性差、脆性大、易断裂等特点。聚酰亚胺纤维具有较高的强度、较好的抗拉伸性能，同时具有较大的伸长和较好的韧性，能够弥补碳纤维刚性大、韧性差的不足，但因聚酰亚胺纤维的强度、模量低于碳纤维，在不同的应力状态下表现不一致，容易发生变形、变质，影响复合材料的可靠性和使用寿命。因此同时铺设两种纤维制备而成的层合板可兼具两种纤维的优点，也可兼具两种纤维的缺点，因两种纤维特性的差异较大，纤维的铺设顺序、纤维方向、以及两种纤维均匀度等均会对层合板的性能产生较大影响，有的碳纤维/聚酰亚胺复合材料层合板的韧性不足，会导致层合板在运动过程中承受冲击时易发生脆断，有的碳纤维/聚酰亚胺复合材料层合板的刚性不足，不能满足鞋类，尤其是运动鞋的推进性能的需求，还有的碳纤维/聚酰亚胺复合材料层合板质量较重，不能满足鞋底，尤其是运动鞋底轻量化的需求。
2、为至少克服上述问题，本专利技术旨在提供一种高强度、高韧性、综合性能优异稳定的鞋用碳纤维/聚酰亚胺纤维增强树脂复合材料层合板，并提供一种包括该层合板的鞋底构件和鞋产品，以及一种精简高效的制备该层合板的方法。
/>技术实现思路
1、在本专利技术的第一方面，提供了一种鞋用复合材料层合板，包括多个碳纤维层和多个聚酰亚胺纤维层，相邻的纤维层之间通过树脂胶粘剂复合在一起，其特征在于，所述多个碳纤维层包括多个配对的相邻碳纤维层，每一配对的碳纤维层中有一层碳纤维层的纤维相对于前后方向以顺时针锐角α度铺设，另一层碳纤维层的纤维相对于前后方向以逆时针锐角α度铺设。本文中的前后方向以鞋底的脚趾区为前，后跟区为后，对于角度的描述，均以前后方向为0度参考轴，以相对于参考轴的顺时针方向为正角度，逆时针方向为负角度。根据该方案，利用聚酰亚胺纤维来混杂碳纤维对树脂基复合材料层合板进行层间增韧，在相邻碳纤维层之间进行对称角度设计，能够有效提高层合板的韧性。
2、在一些方案中，a的数值为15-45度，在此纤维铺设角度下，既能有效提升层合板的韧性，又能维持复合材料适宜的刚度，使鞋用复合材料层合板在提高抗冲击性能的同时有效增强推进性。
3、在一些方案中，聚酰亚胺纤维层的纤维沿前后方向铺设，能使层合板有较高的韧性。
4、在一些方案中，层合板中的多个聚酰亚胺纤维层互不相邻，每一聚酰亚胺纤维层与另一聚酰亚胺纤维层之间通过碳纤维层相隔开。根据该方案，当聚酰亚胺纤维层之间被碳纤维层阻隔，相比于聚酰亚胺纤维层聚集铺层而言，复合材料的初始断裂位移和刚度均变大，表面材料韧性较高，弯曲、拉伸强度大且更抗变形。
5、在一些方案中，压缩侧的纤维层为聚酰亚胺纤维层。根据该方案，层合板吸能效果比压缩侧为碳纤维层的吸能效果好，且可增加材料失效时的位移和破坏应变，弥补碳纤维脆性大的缺点，提高复合材料的延伸率和韧性。
6、在一些方案中，层合板的多个聚酰亚胺纤维层包括第一聚酰亚胺纤维层和第二聚酰亚胺纤维层，第一聚酰亚胺纤维层位于压缩侧，第一聚酰亚胺纤维层和第二聚酰亚胺纤维层之间铺设一对或两对配对的相邻碳纤维层，在第二聚酰亚胺纤维层的远离第一聚酰亚胺纤维层的一侧，铺设一对配对的相邻碳纤维层。根据该方案，层合板可实现轻质化，复合材料的延伸率和韧性增大，并维持适宜刚性，弥补碳纤维脆性大的缺点，使材料的弯曲、拉伸强度变大且更抗变形。
7、在第二方面，提供了一种鞋底构件，包括前述任一项的鞋用复合材料层合板，根据该方案，所述构件可实现轻量化，具备较高的韧性和适度的刚性，综合性能优异，更适合用作鞋底构件。
8、在第三方面，提供了一种鞋产品，包括前述任一项的鞋底构件，根据该方案，所述鞋产品可实现轻量化，鞋底根据受力特点兼顾支撑性和快速响应，具有更好的推进性能，较高的用户体验。
9、在第四方面，提供了一种制备方法，用于制备前述的鞋用复合材料层合板，包括如下步骤：步骤一：铺层，对碳纤维以及聚酰亚胺纤维预浸料进行位置及角度设计并进行铺层，得到复合材料；步骤二：剪裁，把步骤一获得的复合材料根据模具形状进行裁剪；步骤三：成型，将裁剪后的复合材料放入成型模具内，根据成型条件施加压力并加热、保温及冷却后完成固化成型，得到复合材料层合板。在一些方案中，所述制备方法还包括步骤四：后处理，将成型的复合材料层合板进行打磨、清洗、喷砂、喷漆。优选地，固化温度为110-220℃，压力为1-3mpa，成型时间为5-30min。
10、根据该方案，利用高强高模聚酰亚胺纤维来混杂碳纤维对树脂基复合材料层合板进行层间增韧，以解决运动鞋用碳纤维增强树脂基复合材料层合板易脆断、易老化、易损伤的问题，通过对纤维层的纤维进行相对于前后方向的角度设计、控制不同纤维层的铺层顺序、控制纤维铺设的均匀性来实现层合板的轻量化，使层合板具备适宜的韧性和刚性，改善层合板的综合性能，制备一种强度高、韧性强且轻质的聚酰亚胺纤维/碳纤维混杂增强树脂基复合材料层合板，进而提高了该鞋用层合板整体的使用寿命。
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【技术保护点】
1.一种鞋用复合材料层合板，包括多个碳纤维层和多个聚酰亚胺纤维层，相邻的纤维层之间通过树脂胶粘剂复合在一起，其特征在于，所述多个碳纤维层包括多个配对的相邻碳纤维层，每一配对的碳纤维层中有一层碳纤维层的纤维相对于前后方向以顺时针锐角α度铺设，另一层碳纤维层的纤维相对于前后方向以逆时针锐角α度铺设。
2.根据权利要求1所述的鞋用复合材料层合板，其特征在于，α的数值为15-45度。
3.根据权利要求1所述的鞋用复合材料层合板，其特征在于，聚酰亚胺纤维层的纤维沿前后方向铺设。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的鞋用复合材料层合板，其特征在于，所述多个聚酰亚胺纤维层互不相邻，每一聚酰亚胺纤维层与另一聚酰亚胺纤维层之间通过碳纤维层相隔开。
5.根据权利要求4所述的鞋用复合材料层合板，其特征在于，压缩侧的纤维层为聚酰亚胺纤维层。
6.根据权利要求4所述的鞋用复合材料层合板，其特征在于，所述多个聚酰亚胺纤维层包括第一聚酰亚胺纤维层和第二聚酰亚胺纤维层，第一聚酰亚胺纤维层位于压缩侧，第一聚酰亚胺纤维层和第二聚酰亚胺纤维层之间铺设一对或两对配对的相邻碳纤维层，第二聚酰亚胺纤维层的远离第一聚酰亚胺纤维层的一侧，铺设一对配对的相邻碳纤维层。
7.一种鞋底构件，包括权利要求1-6所述的鞋用复合材料层合板。
8.一种鞋产品，包括权利要求7所述的鞋底构件。
9.一种制备方法，用于制备权利要求1-6任一项所述的鞋用复合材料层合板，其特征在于，包括如下步骤：
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，还包括
11.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，固化温度为110-220℃，压力为1-3MPa，成型时间为5-30min。
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【技术特征摘要】
1.一种鞋用复合材料层合板，包括多个碳纤维层和多个聚酰亚胺纤维层，相邻的纤维层之间通过树脂胶粘剂复合在一起，其特征在于，所述多个碳纤维层包括多个配对的相邻碳纤维层，每一配对的碳纤维层中有一层碳纤维层的纤维相对于前后方向以顺时针锐角α度铺设，另一层碳纤维层的纤维相对于前后方向以逆时针锐角α度铺设。
2.根据权利要求1所述的鞋用复合材料层合板，其特征在于，α的数值为15-45度。
3.根据权利要求1所述的鞋用复合材料层合板，其特征在于，聚酰亚胺纤维层的纤维沿前后方向铺设。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的鞋用复合材料层合板，其特征在于，所述多个聚酰亚胺纤维层互不相邻，每一聚酰亚胺纤维层与另一聚酰亚胺纤维层之间通过碳纤维层相隔开。
5.根据权利要求4所述的鞋用复合材料层合板，其特征在于，压缩侧的纤维层为聚酰亚胺纤维层。...
【专利技术属性】
技术研发人员：林敏清，蔡宇辉，周鉴澄，雷振华，刘洋，李匡，
申请(专利权)人：特步中国有限公司，
类型：发明
国别省市：
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