【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及复合板材制备，特别是涉及一种纤维缠绕泡沫复合板材及其制备方法和应用。
技术介绍
1、在现代工业生产和生活中，复合材料因其优异的性能被广泛应用于各个领域。按其加工性能来分类复合材料可分为热塑性材料和热固性材料，热固性材料因为其不溶不熔的特性一般较难进行回收再利用。热塑性材料用作纤维增强复合材料的基体材料已稳步发展，尤其是在汽车和航天航空应用领域中，主要是因为热塑性材料可循环利用，并且能够被快速加工。它们具有优于热固性树脂的断裂韧性，还能采用焊接技术，易于连接。《杨莹.热塑性复合材料——可循环利用和快速加工[j].玻璃钢,2012(2):7.》记载了纤维缠绕工艺是树脂基复合材料的主要制造工艺之一，是一种在控制张力和预定线型的条件下，应用专门的缠绕设备将连续纤维或布带浸渍树脂胶液后连续、均匀且有规律地缠绕在芯模或内衬上，然后在一定温度环境下使之固化，成为一定形状制品的复合材料成型方法。《许家忠.纤维缠绕复合材料成型原理及工艺[m].科学出版社,2013.》记载了复合板材的制作通常使用多层复合，最外侧使用刚性皮层，通过粘结层与内侧泡沫或者蜂窝等轻质材料黏连。
2、现有的纤维缠绕泡沫的复合板材主要是采用热固性材料作为基材，如环氧树脂、酚醛树脂等。这些材料在固化后，其物理性质不会随温度的变化而改变，因此在使用过程中不易变形，稳定性好。此外，为了提高复合板材的强度，通常会在其中加入玻璃纤维、碳纤维等增强材料。
3、而且现有的纤维缠绕泡沫的复合板材存在一些问题。首先，由于使用的是热固性材料，一旦固化，就不能
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本专利技术提供了一种纤维缠绕泡沫复合板材及其制备方法和应用，本专利技术解决了：1)纤维缠绕泡沫的复合板材无法再次加工的问题；2)复合板材的强度有限，不能满足一些高要求的应用场景的问题；3)复合板材的各部分材料不同，回收再利用的难度较大，不利于环保的问题。借鉴了缠绕工艺的高度自由性，创造性的将热固复合材料的生产工艺同热塑性材料相结合，提供了一种可在加工且环保的纤维缠绕泡沫复合板材。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、本专利技术提供了一种纤维缠绕泡沫复合板材的制备方法，包括以下步骤：
4、1)将pet聚酯长丝均匀缠绕在pet聚酯泡沫上，得到缠绕材料；
5、所述pet聚酯长丝具有皮芯结构，皮层为共聚聚酯co-pet，熔点为180～230℃，芯层为pet聚酯，熔点为260℃；
6、所述皮层和芯层的质量比为3～5:5～7；
7、所述pet聚酯长丝的纤维单丝强度为4～6cn/detx，所述pet聚酯长丝的直径为13.2～19μm，所述pet聚酯长丝的单丝初始模量30～50cn/dtex；
8、所述pet聚酯泡沫的密度为150～200g/cm3，厚度为12～17mm；
9、2)将所述步骤1)得到的缠绕材料进行热压处理和冷却，得到纤维缠绕泡沫复合板材。
10、优选的，所述步骤1)pet聚酯长丝缠绕在pet聚酯泡沫上的密度为：每平方米pet聚酯长丝的重量为450～850g。
11、优选的，所述步骤1)缠绕的条件包括：缠绕角度为30°，缠绕速度为1m/s，缠绕张力为10n。
12、优选的，所述步骤2)热压处理的条件包括：温度为240℃，压力为5mpa，时间为2min。
13、优选的，所述冷却的条件包括：温度在45℃以下，压力为5mpa，，时间为2min。
14、优选的，所述步骤1)pet聚酯长丝的制备方法包括以下步骤：将所述皮层和芯层分别熔融，混合后进行纺丝，冷却后牵伸，得到pet聚酯长丝。
15、本专利技术提供了一种上述技术方案所述制备方法制备得到的纤维缠绕泡沫复合板材。
16、本专利技术还提供了上述技术方案所述的纤维缠绕泡沫复合板材在提高复合板材剥离强度中的应用。
17、本专利技术还提供了上述技术方案所述的纤维缠绕泡沫复合板材在提高复合板材弯曲模量中的应用。
18、本专利技术还提供了上述技术方案所述的纤维缠绕泡沫复合板材在提高复合板材弯曲强度中的应用。
19、本专利技术有益效果：
20、1、采用双组份结构的高强pet聚酯长丝作为纤维，这种纤维的双组份结构皮芯结构，且双组份为熔点差＞30℃的聚酯树脂，皮层熔点更低。这样的设计使得纤维在热压作用下，皮层低熔点pet会熔融黏连芯层高熔点pet长丝纤维，构成高强度纤维网，从而提高复合板材的强度。
21、2、采用pet聚酯泡沫作为复合板材内层，并将高强聚酯长丝纤维通过缠绕工艺缠绕在聚酯泡沫上，然后经过热压及冷却定型后得到复合板材。三层复合结构能够提升板材的整体强度，而且由于纤维和泡沫都是pet聚酯，是单一化合物的不同形态，因此有利于回收再利用，减少了环境污染。
22、3、复合板材的表层为高强度双组份pet长丝，在热压作用下，皮层低熔点pet会熔融，不需要额外的例如胶水或者粘结胶膜等粘结成分即可黏连pet泡沫，形成稳定高强的层间结合。这种完全选用热塑性高分子材料的设计使得复合板材可以在加热到足够高的温度时，软化并在模具内压制成一定造型，成型更加的快速，设计也更加灵活。
23、以上三种技术手段的综合运用，不仅解决了纤维缠绕泡沫的复合板材无法再次加工的问题，提高了其在某些领域的应用范围，而且提高了复合板材的强度，满足了高要求的应用场景的需求，同时也降低了复合板材的各部分材料不同，回收再利用的难度，有利于环保。
24、这种方案消除了对树脂基质材料、薄膜或粘合剂的需要，提供了自粘或自支撑的织物或材料。
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1.一种纤维缠绕泡沫复合板材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)PET聚酯长丝缠绕在PET聚酯泡沫上的密度为：每平方米PET聚酯长丝的重量为450～850g。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)缠绕的条件包括：缠绕角度为30°，缠绕速度为1m/s，缠绕张力为10N。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)热压处理的条件包括：温度为240℃，压力为5MPa，时间为2min。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)冷却的条件包括：温度在45℃以下，压力为5MPa，时间为2min。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)PET聚酯长丝的制备方法包括以下步骤：将所述皮层和芯层分别熔融，混合后进行纺丝，冷却后牵伸，得到PET聚酯长丝。
7.一种权利要求1～6任一项所述制备方法制备得到的纤维缠绕泡沫复合板材。
8.权利要求7所述的纤维缠绕泡沫复合板材在提高复合板材剥
9.权利要求7所述的纤维缠绕泡沫复合板材在提高复合板材弯曲模量中的应用。
10.权利要求7所述的纤维缠绕泡沫复合板材在提高复合板材弯曲强度中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种纤维缠绕泡沫复合板材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)pet聚酯长丝缠绕在pet聚酯泡沫上的密度为：每平方米pet聚酯长丝的重量为450～850g。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)缠绕的条件包括：缠绕角度为30°，缠绕速度为1m/s，缠绕张力为10n。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)热压处理的条件包括：温度为240℃，压力为5mpa，时间为2min。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)冷却...
【专利技术属性】
技术研发人员：张恒源，周立，周彬，杨洁，何斐鲁，章凯翔，邓丽健，陈佳扬，吕超目，陈荣枝，
申请(专利权)人：浙江华江科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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