[发明专利]纤维增强复合材料的布筋结构及工艺

说明书

本发明公开了一种纤维增强复合材料的布筋结构及工艺，一种纤维增强复合材料，该材料通过在未固化的树脂胶液层内进行玻璃纤维布筋，依次逐层铺设玻璃纤维丝散丝层、玻璃纤维丝直拉丝层和玻璃纤维网格布层，然后对树脂胶液固化得到。其中散丝起到填充作用，直拉丝用于增加纵向强度，网格布用于分散受力，使其更为均衡，增加总体强度，减少自重，节省成本。

技术领域

本发明属于新材料技术领域，具体涉及一种纤维增强复合材料的布筋结构及工艺。

背景技术

纤维增强复合材料(简称FRP)是由增强纤维材料，如玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等，与基体材料经过缠绕，模压或拉挤等成型工艺而形成的复合材料。根据增强材料的不同，常见的纤维增强复合材料分为玻璃纤维增强复合材料，碳纤维增强复合材料以及芳纶纤维增强复合材料。

玻璃纤维增强塑料，又称为玻璃钢，采用玻璃纤维增强不饱和聚酯、环氧树脂与酚醛树脂基体得到，具有轻质高强、耐腐蚀、绝缘性能好，导热率低可设计性能好等优点，其生产工艺为拉挤工艺，布筋结构单一，一般采用直拉丝布筋。受力不均，容易横向断裂，为了避免该情况的发生，一般采用加强玻璃钢厚度的措施，增加了产品自重和成本。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种纤维增强复合材料的布筋结构及工艺，其结构设计合理，产品受力均匀，自重轻，成本低。

本发明所采取的技术方案是，一种纤维增强复合材料，该材料通过在未固化的树脂胶液层内进行玻璃纤维布筋，依次逐层铺设玻璃纤维丝散丝层、玻璃纤维丝直拉丝层和玻璃纤维网格布层，经外力浸胶，最后对树脂胶液固化得到。

进一步地，所述玻璃纤维丝散丝层、玻璃纤维丝直拉丝层和玻璃纤维网格布层的重量比为20-35:10-20:4-10。

进一步地，所述所述玻璃纤维丝散丝层、玻璃纤维丝直拉丝层和玻璃纤维网格布层的重量比为28:15:7。

进一步地，所述玻璃纤维丝散丝层的散丝长度为50-60mm。

进一步地，所述纤维增强复合材料需加强部位的玻璃纤维丝直拉丝层与网格布层之间铺设有钢丝层，钢丝铺设前经过表面粗糙化处理。

进一步地，所述玻璃纤维网格布中部分或全部玻璃纤维替换为碳纤维。

进一步地，所述玻璃纤维丝散丝、玻璃纤维丝直拉丝及玻璃纤维网格布的总量与树脂胶液的质量比为35-65:65-35。

进一步地，所述的树脂胶液中包括的树脂、固化剂和催化剂。

本发明还涉及所述纤维增强复合材料制备工艺，将树脂胶液进行铺胶，然后在树脂胶液上依次逐层铺设玻璃纤维丝散丝层、玻璃纤维丝直拉丝层和玻璃纤维网格布层，经外力浸胶，最后进行加温固化成型。

本发明还涉及所述材料在檩条、防腐瓦、防腐水槽、防腐管道、保温隔热管道外侧防护层或者其他具有耐高温、防腐及增加强度要求的装置中的应用。

本发明具有以下有益效果：

1、在未固化的树脂胶液内进行玻璃纤维布筋时，采用玻璃纤维丝散丝层、玻璃纤维丝直拉丝层和玻璃纤维网格布层按顺序进行铺设，固化后得到的产品受力均匀，自重轻，成本低。

2、玻璃纤维布筋时，通过铺设散丝层起到填充作用，形成纵横交错的形态，既增加玻璃纤维含量，避免过度使用玻璃纤维直拉丝和网格布造成的成分大幅提升，还能在产品固化后对受力进行分散，直拉丝用于增加纵向强度，网格布用于分散受力。

3、根据强度的需要，可以在复合材料需加强部位（如转角承力处 ）的玻璃纤维丝直拉丝层与网格布层之间铺设钢丝层，能够提高强度。为了钢丝与复合材料更好的贴合，在钢丝铺设前经过表面粗糙处理。