[发明专利]一种镁基超混杂复合材料层板及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及超混杂复合材料技术领域，尤其涉及一种镁基超混杂复合材料层板及其制备方法。

背景技术

纤维-金属层合板是一类新型的混杂增强结构复合材料，国际上统称为FML(Fiber-Metal Laminate)层合板，其典型代表是芳纶-铝合金层合板(ARALL层合板)以及玻璃纤维-铝合金层合板(GLARE层合板)。超混杂复合材料既保留了纤维增强树脂基复合材料的高比强、高比模、优异的耐疲劳性能等特点，又保留了金属材料的良好刚性、抗冲击性、易加工性等特点，还克服了材料易燃烧、易吸潮、易老化、表面硬度低、导电性差等不足，是一类很有发展前途的结构材料。

超混杂复合材料的制备方法和产品性能已经被广泛研究，研究结果表明超混杂复合材料具有潜在的应用领域。目前，GLARE层合板已经大面积地应用在A380飞机的上机身壳体结构上，是A380飞机材料技术的一个显著的创新点。

然而，虽然现有技术中已有的超混杂复合材料的种类各式各样且各有千秋。但是，市场上现有的各类超混杂复合材料的整体力学性能却普遍较低，不能够满足对力学性能有较高要求的应用需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有优异的力学性能的镁基超混杂复合材料层板及其制备方法，以满足对力学性能有较高要求的应用需求。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种镁基超混杂复合材料层板，包含若干层纤维-树脂层和若干层纤维-金属层，所述纤维-树脂层和纤维-金属层交替层叠设置；

所述纤维-金属层包含金属芯板和设置于金属芯板相对的两个表面的纤维粘结层，所述纤维粘结层对所述金属芯板和纤维-树脂层进行粘结；

所述金属芯板为镁板或镁合金板。

优选的，每层纤维-树脂层中的纤维和每层纤维-金属层中的纤维独立的为碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维、聚酰胺纤维、芳香族聚酯纤维、聚乙烯纤维中的一种或几种；

所述纤维为单向纤维或者纤维织物。

优选的，所述纤维-树脂层中的树脂为环氧树脂、双马来酰胺树脂、不饱和聚氨酯树脂、酚醛树脂、聚氨基甲酸脂、聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚乙烯醇、聚缩醛树脂、聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚、聚砜和橡胶中的一种或几种。

优选的，所述纤维粘结层中的粘结剂为环氧树脂粘结剂、双马来酰胺树脂粘结剂、不饱和聚氨酯树脂粘结剂、酚醛树脂粘结剂、聚氨基甲酸脂粘结剂、聚乙烯粘结剂、聚氯乙烯粘结剂、聚苯乙烯粘结剂、聚丙烯粘结剂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物粘结剂、聚乙烯醇粘结剂、聚缩醛树脂粘结剂、聚酰胺粘结剂、聚甲醛粘结剂、聚碳酸酯粘结剂、聚苯醚粘结剂、聚砜粘结剂和橡胶粘结剂中的一种或几种。

优选的，所述纤维-树脂层的厚度为0.1～5mm；

所述纤维-金属层的厚度为0.1～5mm；

所述金属芯板的厚度为0.05～5mm，且金属芯板的厚度小于纤维-金属层的厚度。

本发明还提供了一种上述技术方案所述镁基超混杂复合材料层板的制备方法，包含如下步骤：

将纤维-树脂层用纤维浸渍于树脂乳液中，得到纤维树脂预浸料；

将纤维粘结层用纤维浸渍于粘结剂中，得到纤维粘结剂预浸料；

将所述纤维树脂预浸料、纤维粘结剂预浸料和金属芯板进行铺层设置，得到复合层板前体；

对所述复合层板前体进行热压，得到镁基超混杂复合材料层板。

优选的，所述树脂乳液为环氧树脂乳液、双马来酰胺树脂乳液、不饱和聚氨酯树脂乳液、酚醛树脂乳液、聚氨基甲酸脂乳液、聚乙烯乳液、聚氯乙烯乳液、聚苯乙烯乳液、聚丙烯乳液、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物乳液、聚乙烯醇乳液、聚缩醛树脂乳液、聚酰胺乳液、聚甲醛乳液、聚碳酸酯乳液、聚苯醚乳液、聚砜乳液和橡胶乳液中的一种或几种。

优选的，所述热压的温度为60～350℃；

所述热压的压力为0.1～1.6MPa；

所述热压的时间为1～10小时。