[发明专利]一种玻璃纤维复合材料层压平板

说明书

技术领域

本发明涉及材料领域，特别是涉及一种玻璃纤维复合材料层压平板。

背景技术

玻璃纤维复合材料层压平板，又名玻璃钢层压板，简称FRP板，是由胶衣，高分子树脂和玻璃纤维热固化形成的复合材料板材，产品厚度一般在1.0mm-4.0mm之间，复合材料FRP板，由于重量轻（比重为1.8左右），耐腐蚀（对于大气/雨水/一般浓度的酸碱盐等介质具有极佳的化学稳定性），保温隔热性好，表面光滑宜清洁等特点，产品已经广泛用于高档汽车，冷藏车车厢板以及净化，医疗，食品等领域，用来替代传统的钢板，不锈钢板，铝板等材料。

现有的玻璃钢层压板，一般采用连续生产工艺，生产线长度为50-100m。该工艺基本包括以下步骤：上料—牵引—浸溃加热—一次厚度控制—加热—二次厚度控制—加热固化—牵引—切割—成品检验。一般采用薄膜牵引的方式，将物料加载在薄膜表面上，由薄膜牵引，依次在生产线上完成上述工序，最后形成成品。

然而现有工艺存在以下问题：采用现有工艺制造的玻璃纤维层压板机械强度较弱，特别是抗拉强度，一般只能达到100MPa-150MPa（根据GB/T1447-1983进行检验）。而目前很多领域需要抗拉强度在400MPa的板材，现有工艺很难满足这样的需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是针对上述背景技术的不足，提供一种玻璃纤维复合材料层压平板，能够有效提高成品玻璃纤维复合材料层压平板中玻璃纤维的含量，有效提高其机械强度，使其抗拉强度能够在400MPa以上。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种玻璃纤维复合材料层压平板，包括玻璃纤维、高分子树脂和胶，其特征在于：所述玻璃纤维体积百分比含量60%以上，采用连续纤维，玻璃纤维复合材料层压平板涂胶后预成型为板状结构，采用辊压的方式控制厚度在1~4mm，最后高温固化成型。

在上述技术方案中，所述玻璃纤维体积百分比含量为62%~68%。

在上述技术方案中，所述高分子树脂的体积百分比含量在20%以上。

在上述技术方案中，所述高分子树脂的体积百分比含量在25%以上。

在上述技术方案中，所述高分子树脂采用环氧树脂。

在上述技术方案中，所述胶采用核壳橡胶。

在上述技术方案中，所述玻璃纤维和高分子树脂及胶的复合方式采用浸润的方式，预先将高分子树脂和胶调配混合，而后将玻璃纤维浸润其中，使之复合。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明有效利用了纤维材料的抗拉性特点，最大限度增加了单位体积内的玻璃纤维含量，由原有工艺仅能达到30%提高到了60%以上，抗拉强度由100-150Mpa提高到400Mpa以上，极大提高了产品的机械力学性能，为进一步拓宽复合材料层压板的各种应用奠定良好基础。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施例作进一步的详细描述：

本发明提供的一种玻璃纤维复合材料层压平板，包括玻璃纤维、高分子树脂和胶，其特征在于：所述玻璃纤维体积百分比含量60%以上，采用连续纤维，玻璃纤维复合材料层压平板涂胶后预成型为板状结构，采用辊压的方式控制厚度在1~4mm，最后高温固化成型。

发明人研究发现抗拉强度不足是由于玻璃纤维含量低造成的，传统工艺制备的层压板玻璃纤维的含量普遍只有30%左右，很难超过35%，因而抗拉强度只能维持在较低水平。而造成这个结果的原因，发明人针对现有的工艺进行了分析，经过长时间的研究分析后发现，目前的牵引装置主要通过牵引薄膜的张紧受力进行工艺传导：牵引薄膜张紧后，在薄膜上进行上料（树脂，短切玻璃纤维，玻璃纤维毡布），通过薄膜拉动整个工艺进行连续生产，由后续的刮刀进行板材厚度的限制和控制。由于一般采用的PET聚酯薄膜的厚度小于几十um，其拉伸强度在200Mpa左右，在上料过程中加大玻璃纤维的含量，在接近40%纤维含量的时候直接会导致产品在刮刀处的阻塞，受力过大导致牵引薄膜断裂。而且传统工艺采用非连续纤维，将纤维切断后通过加料的方式加载在牵引膜上，在加入高分子树脂和胶混合，这也进一步降低了成品的抗拉强度。

为了进一步提高抗拉强度，所述玻璃纤维体积百分比含量为62%~68%。

为了使得预成型更加容易，所述高分子树脂的体积百分比含量在20%以上，最优在25%以上。