[发明专利]一种UHMWPE纤维/热固型环氧树脂高强抗弯折复合板的制备方法

摘要

本发明公开了一种UHMWPE纤维/热固型环氧树脂高强抗弯折复合板的制备方法，采用UHMWPE短纤维纱制成机织物，经表面化学处理和偶联剂处理后，在常温下真空导入热固型环氧树脂/固化剂混合液，并压制成型，可制成具有超过拉伸断裂强度、超高抗侧击弯折性能的复合板。

主权项

1.一种UHMWPE纤维/热固型环氧树脂高强抗弯折复合板的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：(1)制备UHMWPE短纤维纱机织物：选用UHMWPE短纤维制成单纱或股线，再制成机织物；(2)织物前处理：将所述机织物浸润于丙酮溶液中，超声振荡处理3h～5h，然后用水清洗5～10次，再经70℃烘燥10h，制成去渍织物；(3)氧化改性处理：按浴比1:20，将所述去渍织物置于氧化溶液中，超声振荡3h～5h，然后用水清洗5～10次，再经70℃烘燥10h，制成粗表面织物；(4)偶联剂改性处理：按浴比1:20，将所述粗表面织物置于偶联剂溶液中，超声器振荡3h～5h，然后用水清洗5～10次，再经70℃烘燥10h，制成表面附着偶联剂织物；(5)复合板制备：a.选用厚度为0.1mm～0.3mm的PU薄膜，剪成两个方形，长宽在50cm～80cm范围内，取其中一个方形PU薄膜铺设于制备台板上，并与台板固定，制成底板；b.选用厚度为0.5mm～2mm高粘度密封胶，剪成宽度为1cm～1.5cm的长条，沿所述底板四周粘贴固定；c.将所述表面附着偶联剂织物剪成方形，长宽尺寸比所述底板小15cm～20cm，将所述表面附着偶联剂织物铺设于所述底板中间区域，所述表面附着偶联剂织物的边沿距离底板的边沿7.5cm～10cm，将所述表面附着偶联剂织物与所述底板粘接，制成样品；d.选用厚度为0.1mm～0.3mm、由聚四氟乙烯纤维制成的平纹织物，剪成方形，长宽比所述样品大2cm～4cm，制成分离布，将所述分离布覆盖于所述样品上方，其四周超出所述样品1cm～2cm；e.剪取两根开式管，所述开式管的长度比样品的宽度小3cm～5cm，将所述开式管轴向均匀拉伸，使其长度比样品宽度大1cm～2cm，将两个拉伸过的开式管横向放置于所述样品与所述底板的上下两个空出位置上，所述开式管与所述样品边沿平行，所述开式管距离所述样品边沿3cm～5cm，将两根开式管与所述底板粘接固定，其中，位于所述样品上部的开式管为输入导液通道，位于所述样品下部的开式管称为输出导液通道；f.剪取两根长度为100cm～200cm、直径为5mm～10mm的PVC软管，将其中一根PVC软管的一端套入所述输入导液通道，制得输入导管，此时，所述输入导管的一端连接所述输入导液通道的一端；将另一根PVC软管的一端套入所述输出导液通道，制得输出导管，此时，所述输出导管的一端连接所述输出导液通道的一端；g.将热固型环氧树脂与固化剂混合制成试剂，将所述输入导管的另一端置于盛有所述试剂的容器中，并在所述输入导管上设置输入控制开关；将所述输出导管的另一端接入由抽真空泵和积液箱组成的吸液系统，并在所述输出导管上设置输出控制开关；h.选用普通塑料窗纱，剪取成方形，长宽比所述分离布大2cm～3cm，制得导液网，将所述导液网置于所述样品和分离布的上方，四周超出所述分离布1cm～1.5cm，上下距离输入导液通道和输出导液通道2cm～4cm；选用普通塑料窗纱，剪取两个宽为1cm～2cm、长为5cm～6cm的长条片，用其中一个长条片在所述输入导液通道的另一端将所述输入导液通道和所述导液网搭接起来，用另一个长条片在所述输出导液通道的另一端将所述输出导液通道和所述导液网搭接起来；i.将另一个方形PU薄膜与所述底板边沿对齐，然后压贴至密封胶上，制得上层方形PU薄膜，即盖板；j.关闭所述输入控制开关，打开所述输出控制开关，打开所述抽真空泵开关，开始抽气，使试验区内的空气抽离，观察是否有漏气和漏气的具体位置，如有漏气，剪取密封胶补漏；k.打开所述输入控制开关，使试剂被吸入所述输入导管和输入导液通道，在试剂进入所述导液网上部，并且接近样品区域时，将所述输入控制开关和输出控制开关下调，使所述试剂在所述样品区中渗透移动的速度在0.5cm/min，待所述试剂完全通过所述样品区并逐渐向所述输出导液通道移动时，关闭所述输入控制开关，使所述试剂不再输入，并调小所述输出控制开关，使所述试剂沿所述输出导液通道向所述输出导管接口移动速度减慢，所述试剂在样品区渗透，待所述试剂接近输出导管时，关闭所述输出控制开关；l.在所述样品上方放置一块大小与所述样品相近的钢板，并在所述钢板上方加压20kg～40kg，加压时间为12h～24h，使所述样品与所述试剂结合的复合板固化；m.将所述复合板从所述台板上剪出，所述复合板的正面和反面分别为分离布和底板，揭去所述复合板的正面和反面，将所述样品在模压机上施以热压，完成UHMWPE纤维/热固型环氧树脂高强抗弯折复合板的制作。