[发明专利]一种基于工程塑料非织造布的预浸料及其应用

说明书

本发明涉及一种基于工程塑料非织造布的预浸料及其应用，预浸料是将工程塑料非织造布含浸在树脂组分中制得；预浸料应用于层合板、复合层合板和夹芯板中。本发明预浸料原料来源广泛、成本低、工艺简单，并可利用回收非织造布产品，使用该预浸料制造的层合板、复合层合板和夹芯板轻质且具有优良的力学性能。

技术领域

本发明属于高分子材料及其应用领域，特别涉及一种基于工程塑料非织造布的预浸料及其应用。

背景技术

预浸料是利用基体树脂组分在一定工艺条件控制下浸渍的连续纤维或织物，是纤维增强复合材料设计与制造的重要中间材料。采用预浸料制造复合材料具有结构设计灵活、使用方便、成型过程清洁、产品孔隙率低、制品外形多样等优点。在过去的60多年里，预浸料工艺技术和预浸料品种在欧、美等发达国家得到了快速发展，对推动先进复合材料产业的发展具有深远的影响。近年来，随着航空、轨道交通、汽车等交通工具向着轻量化方向发展，采用高性能纤维增强聚合物复合材料代替传统金属材料是目前公认的一个发展趋势。在这一背景下，开发低成本、轻质、力学性能和界面性能优良的新型预浸料，以及在其基础上设计各种轻质复合材料有着广阔的应用前景。目前商品化的预浸料主要基于碳纤维、芳纶纤维、玻璃纤维及玄武岩纤维等，其中碳纤维和芳纶纤维预浸料虽然具有轻质、高强的优点，但其成本较高，而玻璃纤维和玄武岩纤维预浸料虽然成本较低，但存在密度较大，减重效果不佳的问题。

工程塑料非织造布在环保治理、汽车工业、土木工程、医疗卫生、农业技术等诸多领域被广泛应用。工程塑料非织造布制备工艺成熟、原材料种类丰富、面密度低，其中一些特种工程塑料非织造布还具有优良的力学性能和阻燃性。每年工业界产生大量废弃的工程塑料非织造布，回收和利用这些废弃非织造布，不仅具有可观的经济价值，还具有重要的环保意义。因此，利用工程塑料非织造布制造预浸料及复合材料值得研究。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于工程塑料非织造布的预浸料及其应用，预浸料原料来源广泛、成本低、工艺简单，并可利用回收非织造布产品，使用该预浸料制造的层合板和夹芯板轻质且具有优良的力学性能。

本发明的一种基于工程塑料非织造布的预浸料，所述预浸料是将工程塑料非织造布含浸在树脂组分中制得，其中预浸料中树脂组分的重量百分含量为20-70％，树脂组分溶液按重量百分比包括：基体树脂40％-100％、固化剂0％-40％、促进剂0％-10％和增韧剂0％-20％。

所述工程塑料非织造布的面密度为200-1200gsm；工程塑料非织造布的制备原料为聚醚砜、聚醚酰亚胺、聚苯硫醚、聚酰胺、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯中的一种或几种；工程塑料非织造布的形状为毡状、布状、网状、纸状中的一种或几种。

所述树脂为环氧树脂、酚醛树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、氰酸酯树脂中的一种或几种。

所述固化剂为胺类物质、改性胺物质、咪唑物质、鎓盐物质、线性酚醛聚合物中的一种或几种。

所述促进剂为咪唑类化合物、叔胺类化合物、含磷化合物类、金属盐化合物类、脲类化合物中的一种或几种。

所述增韧剂为纳米二氧化硅、核壳结构橡胶粒子、有机硅橡胶、丙烯酸橡胶、液体丁腈橡胶、液体端胺基丁腈橡胶、液体端羧基丁腈橡胶、聚醚酮、聚醚胺、聚砜、聚醚砜、聚醚醚酮中的一种或几种。

所述树脂组分按重量百分比还包括：溶剂0％-60％，并且不为0％。

所述溶剂为丙酮、丁酮、乙醇、四氢呋喃、乙酸乙酯、二氯甲烷、氯仿中的一种或几种。

本发明的一种基于工程塑料非织造布的预浸料应用于层合板、复合层合板和夹芯板中。

所述应用于层合板中具体为：将至少一层基于工程塑料非织造布的预浸料固化得到层合板。

所述固化的温度为25-200℃，固化的压力为0.1-0.8MPa，固化的时间为10-300min。