[发明专利]一种纤维增强复合材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种纤维增强复合材料，包括依次连接的抗磨阻燃层，结构层和减震层，其中抗磨阻燃层为热塑性树脂、结构层为纤维增强热固性树脂、减震层为热塑性橡胶，结构层和减震层之间通过互锁部连接。首先将抗磨阻燃层，结构层和减震层分别制备成型后，在热压机中依次铺设制备得到的各层，加压并加热，完成材料的整体成型。本发明将各功能层分开，阻燃抗磨层位于材料的外表面，提高了材料的表面强度。主体结构采用纤维增强树脂，主要提供强度并实现减重。同时在内部设置减震层，能有效进行减震和降噪，提高了使用寿命。

技术领域

本发明涉及新材料技术领域，具体涉及一种纤维增强复合材料以及其制备方法。

背景技术

纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer，Fiber Reinforced Plastic，，FRP)是由增强纤维材料，如玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等，与基体材料经过缠绕，模压或拉挤等成型工艺而形成的复合材料。纤维增强复合材料具有比强度高、比模量大、性能可设计性好、抗腐蚀性和耐久性能好等优点，近年来，在航空航天、汽车、舰船、建筑以及其他运输业中得到越来越广泛的应用。

目前纤维增强复合材料在应用时，往往面临多种使用环境，需要兼具强度、耐磨、阻燃、减震等多种功能，而目前的通常做法是在复合材料中添加相应的填料或者对其进行改性得到，但由于材料本身是一个复杂的混合体系，制备过程中涉及各类反应，各组分之间相互作用，难以得到合理的组分工艺。因此改性的结果往往不好，同时各功能之间有可能相互影响，难以达到最优性能。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种纤维增强复合材料。

本发明完整的技术方案包括：

一种纤维增强复合材料，包括依次连接的抗磨阻燃层，结构层和减震层，其中抗磨阻燃层为热塑性树脂、结构层为纤维增强热固性树脂、减震层为热塑性橡胶，结构层和减震层之间通过互锁部连接。

优选的，抗磨阻燃层的组分包括：热塑性树脂基体100份；阻燃剂12~20份；陶瓷强化材料15~20份。

优选的，结构层为纤维增强热固性树脂层，采用纤维进行三维立体编织形成待浸体，然后对待浸体采用热固性树脂胶液进行浸渍和固化后得到。

优选的，减震层的组分至少包括聚酰胺50-55份，热塑性丁基橡胶42-48份，硬脂酸3-5份，秋兰姆促进剂2-4份，4010NA防老剂2-3份。

优选的，制备方法为：

（1）抗磨阻燃层的制备：首先按照树脂基体：阻燃剂：陶瓷强化材料=100:15:20的重量份数分别配置原料，混合、加热熔融、搅拌，使之形成物理共混状态，随后挤出造粒得到母料；随后在注塑机中合模，将母料熔融后注入模具中使之成型。

（2）结构层的制备：采用纤维进行三维立体编织形成待浸体，然后对待浸体采用热固性树脂胶液进行浸渍和固化。

（3）减震层的制备：首先将聚酰胺和热塑性丁基橡胶、防老剂、硬脂酸投料混炼排胶，冷却后加入促进剂混炼排胶，放置一定时间备用。

（4）整体模压成型，在热压机中依次铺设制备得到的抗磨阻燃层、结构层和减震层，使热压机上下加热模板加压并同时加热，完成材料的整体成型。

优选的，步骤1所用的树脂机体为聚丁乙烯树脂。

优选的，步骤1所用的阻燃剂可以采用硼酸锌、氢氧化铝或其混合物；

优选的，步骤1所用的陶瓷强化材料为氧化铝粉。