本发明专利技术涉及制备复合材料的方法，该方法包括至少一个塑料和预浸材料冷却结合期及随后加热所得半成品的阶段，使其温度达到接近于塑料的玻璃化转变温度并诱导预浸材料中的浸渍树脂产生交联。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。本文此处及下文中术语"预浸材料"指一种由浸透了可交联树脂的纤 维所制成的材料。
技术介绍
长期以来人们一直需求耐久而轻便的材料。这种需求在运输车辆、运 动器械及风能开发等产业中尤为明显。为应对这样的需求，已经用各种不同材料结合起来制备出了具有不同 性质的复合材料。尽管制备出来的材料具有所需要的特性，但这些材料的缺陷是由于两 种起始材料不能产效的结合使其结构不象单一材料。
技术实现思路
本专利技术致力于找到一种以简便、经济的方式制备具有低密度高韧性的 复合材料的方法，所得材料没有现有技术存在的问题。本专利技术的目的是一种制备复合材料的方法，其特征在于包括至少一个玻璃化转变温度为Tg的塑料与预浸渍材料的结合期及随后的固化期，在固 化期内结合期所得半成品处于固化温度Tc，所述固化温度Tc与所述玻璃 化转变温度Tg之间差值AT小于或等于10° C，适于诱导所述预浸材料内 浸渍树脂发生交联。固化温度Tc与所述玻璃化转变温度Tg之间差值A T优选小于或等于 50 C。固化温度Tc与预浸材料内浸渍树脂的交联温度Tr之间差值A T优选小于或等于10° c。固化温度Tc与预浸材料内浸渍树脂的交联温度Tr之间差值A T优选 小于或等于5° C。塑料的玻璃化转变温度Tg与交联温度Tr之间差值A T优选小于或低 于5° C。更优选的是玻璃化转变温度基本与交联温度Tr重合。 交联温度指树脂粘度刚降到树脂发生交联反应后自身变硬前的温度。 固化温度Tc优选在80 180° C之间。 塑料优选由聚氨基甲酸酯树脂构成。预浸渍材料优选含有环氧基质，更优选由浸透了环氧树脂的碳纤维组成。结合期优选以冷却方式实现。优选的是本专利技术所述方法在固化期后包括一个表面处理期，此时浸渍 树脂施用于固化期所得复合材料上表面上随后发生聚合。表面处理优选包括一个最终步骤，在固化步骤后所得复合材料的外表 面涂上丙烯酸涂料。本专利技术的另一目的是一种制备复合材料的模具，其包括两个适于互相 结合的加固件；所述模具的特征在于两个加固件均有绝缘部分、位于绝缘 部分相对两侧的两个导体部分以及至少一个在绝缘部分内、适于连接两个 导体部分的导体元件。附图说明为更好地理解本专利技术，下文在附图辅助下以不构成对本专利技术任何限制 的演示方式给出实施例，其中图1为本专利技术所述一种生产复合材料的模具优选实施方案的横截面；图2为依据本专利技术方法所得复合材料的横截面。本专利技术的最优实施方式图1中本专利技术所指模具总体以1表示。模具1包括两个加固件2，复 合材料在这两个加固件之间生成。每一个加固件2均包括绝缘材料板3，位于绝缘材料板3相对两侧的 两个导体材料板4，以及位于绝缘材料板3内并同时与两个导体材料板4 接触的三个导体元件5。绝缘材料板3可以用诸如玻璃纤维、石棉、聚氨酯泡沫或热敏纸等材 料实现，而导体材料板4可以用诸如金属或金属树脂等材料实现。具体地说导体材料4分成内板4a和外板4b，内板与复合材料接触。绝缘材料板3包括中心部分3a和与中心部分3a成直角向外延展的两 侧部分3b。以这种方式制备的绝缘材料板3可以同时覆盖在导体材料内板 4a的顶部和侧面。这样负责传递热量的导体材料板4a照射带来的热损失 就受到限制。如图1所示，两个加固件2的两个导体材料内板4a之间插入防液绝缘 层6，其可以由硅树脂制成。复合材料实施例图2所示为依据本专利技术方法制备的复合材料7.复合材料7呈柱状构 型，包括核心部分8和涂层部分9;核心部分8由商品名"TRIAL CHEM SRL"、 商品代码"UP4 60E"的聚氨酯泡沫树脂制成，其玻璃化转变温度为85° C， 涂层部分9由三层商品名为"SEAL SPA"的预浸渍材料和浸泡在环氧树脂 中的碳纤维制成，交联温度为85。 C。特别地，涂层部分由纤维取向为0/90度、商品名为"TEXIPREG 8ET223"的内层，纤维取向为90度、商品名为"UDHS 300"的中间层，以 及纤维取向为0/90度、商品名为"TEXIPREG⑧⑧ET223"的外层构成。核心部分8直径为0. 5 cm，涂层部分9厚度为0. 7mm。根据本专利技术的方法，两种材料已经按照图2所示之安排放置冷却，之 后所得半成品放入图l所示模具中，并置于烘箱中在85。 C加热10小时。然后将半成品加热，使其温度同时等于聚氨基甲酸酯树脂 (polyurethane resin)的玻璃化转变温度Tg和环氧树脂的交联温度Tr, 所述环氧树脂浸透了构成涂层部分9的预浸材料中的碳纤维。85° C的固化期一旦结束，立即在涂层部分9的外表面上涂一层环氧 树脂。此时复合材料重新放入图1所示模具中并于85° C受热3小时。复合材料己进行测试，可证明其具有改善的特性。表I所示为树脂各自的物理性质以及依据本专利技术方法从相同树脂所得 树脂的物理性质。更详细地说，所示物理性质涉及密度以及根据ASTMD412C标准所测的 抗压强度和抗张强度。表I密度(gr/cc)抗压强度(MPa)抗张强度(MPa)聚氨基甲酸酯树脂1. 148. 330带环氧基质的预浸 材料1. 4510530复合材料1. 25600630如表1数据所示，依据本专利技术方法制得的复合材料其轻巧度和强度特 性惊人地优于所取的各个组分。本专利技术优选的塑料除了聚氨酯泡沫外还有ABS、 PVC和PET。本专利技术优选的预浸材料除了浸透了环氧树脂的碳纤维外，还包括选自 E玻璃纤维、S玻璃纤维、聚芳基酰胺纤维(Aramidic fibres)、氧化铝 (Allumina)、石墨、硅、钨和铍的纤维，以及选自酚醛树脂、聚酯、聚碳 酸酯、乙烯基树酯、硅树脂、聚氨酯树脂(urethane resin)和双马来酰亚 胺(Bismaleimide )树脂的基质。权利要求1.一种制备合成材料的方法，其特征在于，包括至少一个玻璃化转变温度为Tg的塑料与预浸渍材料的结合期及随后的固化期，在固化期内结合期所得半成品处于固化温度Tc，所述固化温度Tc与所述玻璃化转变温度Tg之间差值ΔT小于或等于10℃，适于诱导所述预浸材料内浸渍树脂发生交联。2. 根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述固化温度Tc与所述所述玻 璃化转变温度Tg之间差值AT小于或等于5。 C。3. 根据权利要求1或2所述方法，其特征在于，固化温度Tc与预浸材料内 浸渍树脂的交联温度Tr之间差值AT小于或等于IO。 C。4. 根据前述任一项权利要求所述方法，其特征在于，所述固化温度Tc在 80 180° C之间。5. 根据权利要求4所述方法，其特征在于，所述塑料由聚氨基甲酸酯树脂 构成。6. 根据权利要求4或5所述方法，其特征在于，所述预浸渍材料含有环氧 基质。7. 根据权利要求6所述方法，其特征在于，所述预浸渍材料由浸透了环氧 基树质的碳纤维构成。8. 根据前述任一项权利要求所述方法，其特征在于，塑料用所述预浸渍材 料涂敷。9. 根据前述任一项权利要求所述方法，其特征在于，结合期以冷却方式实 现。10. 根据前述任一项权利要求所述方法，其特征在于，固化期后还包括一个 表面处理期，此时浸渍树脂施用于固化期所得复合材料上表面上随后发 生聚合。11. 根据权利要求10所述方法，其特征在于，所述表面处理包括一个最终 步骤，在固化步骤后所得复合材料的外表面涂上丙本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种制备合成材料的方法，其特征在于，包括至少一个玻璃化转变温度为Ｔｇ的塑料与预浸渍材料的结合期及随后的固化期，在固化期内结合期所得半成品处于固化温度Ｔｃ，所述固化温度Ｔｃ与所述玻璃化转变温度Ｔｇ之间差值ΔＴ小于或等于１０℃，适于诱导所述预浸材料内浸渍树脂发生交联。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：皮尔特瓦勒兰尼，
申请(专利权)人：卡普顿事业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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