[发明专利]一种线状复合材料及其制备方法

说明书

本发明属于复合材料领域，公开了一种复合材料及其制备方法。所述复合材料由里到外依次包括线状基材、胶接层、热自膨胀树脂层以及任选的保护层，所述胶接层由胶接剂形成，所述热自膨胀树脂层由能够受热膨胀的可膨胀树脂组合物形成。本发明提供的复合材料能够提高线状基材与热自膨胀树脂层间的结合力，提高制品强度和稳定性，降低层间空隙存在率，使线状基材后道加工性能良好，形成的复合材料制品外观平整光亮。

技术领域

本发明属于复合材料领域，具体涉及一种复合材料及其制备方法。

背景技术

羽毛球拍成型过程中，对中管的要求较高，而羽毛球拍的性能在很大程度上取决于中管。羽拍的中管直径一般为7mm左右，中管越粗，扭力越强，但灵动性差；中管越细，灵动性越好，但体现的扭力越差。

为了最大限度发挥选手的击球技能，通过较细的管径设计，结合高弹性模量的复合材料制作羽毛球拍中管，是目前研究的方向。

其中一种传统的方法是采用尼龙风管吹气热压成型，该成型工艺在制备细管时，先将预浸料包裹尼龙风管预型，然后入模加热时通过对内部的风管进行吹气使其膨胀，同时外围的预浸料树脂固化成型获得制品。该成型工艺的缺点是，经过成熟的量产工艺运行，仍然存在2～5％的风管漏气不良率，而且此次漏气不良的制品是无法修复的，只能作为报废品处理，造成成本上升。

另外一种方法是豪尔公司开发的HSM(Heat Self Molding)热自膨胀成型工艺。CN107501982A公开了一种线状高能胶制品，其将线状高能胶，由线状支撑材料浸入热膨胀复合树脂材料制备得到，其外观直径为1～10mm，适用于整支羽毛球拍的成型，适合中管成型。然而，若将其运用于羽毛球拍中管成型，存在以下几个问题：

(1)制品强度不高，所有的强度取决于模压，层间结合力不高；层间批次不稳定，纤维材料间结合不均匀；

(2)无胶接层，为线状基材与膨胀树脂的直接结合，制品层间结合力较低，存在空隙，后期加热成型过程难以排除，从而较易出现不良外观的制品；

(3)由于羽毛球拍中管较细，对结构精度要求较高，故原设计尺寸较难控制，尤其不适合用在羽毛球拍中管的成型。

发明内容

本发明旨在提供一种新的复合材料及其制备方法。

具体地，本发明提供了一种复合材料，其中，所述复合材料由里到外依次包括线状基材、胶接层、热自膨胀树脂层以及任选的保护层，所述胶接层由上述胶接剂形成，所述热自膨胀树脂层由能够受热膨胀的可膨胀树脂组合物形成。

优选地，所述胶接剂按照以下方法制备得到：将组分B缓慢滴加至组分A中，待滴加完毕后，按质量比1.5～10％的比例加入乳化剂并搅拌混合，之后在500～1000rpm搅拌下将温度控制在10～40℃并维持2～3小时；所述组分A由丙烯酸酯单体40～65重量份、乙烯基封端的预聚体10～30重量份、稳定剂0.1～3重量份、引发剂0.5～3重量份、固化促进剂0.1～3重量份和防沉剂1～5重量份组成；所述组分B由聚醚多元醇25～40重量份、醋酸乙烯5～20重量份、聚醋酸乙烯乳液10～20重量份、磷酸三乙酯1～5重量份、聚甲基丙烯酸异丁酯2～4重量份、二苯甲烷二异氰酸酯5～12重量份、偶氮二酰胺2～15重量份和有机溶剂5～20重量份组成。

优选地，所述组分A和组分B的体积比为1:(2～5)。

优选地，所述丙烯酸酯单体选自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸异辛酯和丙烯酸缩水甘油酯中的至少一种。

优选地，所述乙烯基封端的预聚体选自甲基乙烯基硅氧烷、甲基乙烯基聚硅氧烷和甲基乙烯基二甲基(硅氧烷与聚硅氧烷)中的至少一种。

优选地，所述稳定剂选自月桂酸酯、马来酸酯、甲基硫醇锡、二辛基氧化锡和二甲基氧化锡中的至少一种。