[发明专利]一种具有防覆冰功能的聚合物材料及其一体化成型方法

权利要求书

1.一种具有防覆冰功能的聚合物材料一体化成型方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)精密机械加工方法制备闭合金属模具，清洗备用，并预涂脱模剂；

所述闭合金属模具的模具材料为耐蚀钢、钛合金、高强铝合金；且所述闭合金属模具具有特殊形状微观结构，为倒金字塔、圆形或方形凹坑；所述倒金字塔凹坑的侧面与底面夹角为45°-54°，长、宽、高的尺寸范围为1-200μm；所述方形凹坑长度和高度的尺寸范围为1-200μm，所述圆形凹坑的直径和深度的尺寸范围为1-200μm，两个相邻倒金字塔、圆形或方形凹坑的间距范围为1-500μm；

(2)裁剪纤维布至合适形状，之后包裹芯材，制得干态纤维预制成型体；

(3)混合树脂、固化剂和低表面能修饰剂，获得液态聚合物混合物；

(4)将所述干态纤维预制成型体置于所述闭合金属模具中，合模后将混合好的所述液态聚合物混合物注入所述干态纤维预制成型，并抽真空，获得制件；

(5)设置热压机的压力和温度，所述制件在所述闭合金属模具中固化一定时间，控制所述固化的压力和温度，固化完成后缓慢降温；

(6)所述热压机降温至80℃或室温后，卸载压力并开模，将固化后的所述制件脱离所述闭合金属模具，并清理飞边毛刺，获得一种具有防覆冰功能的聚合物材料。

2.根据权利要求1所述的一种具有防覆冰功能的聚合物材料一体化成型方法，其特征在于，步骤(2)中所述纤维布的材料为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、石棉纤维、钛酸钾纤维、碳化硅纤维、天然纤维、混杂纤维中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种具有防覆冰功能的聚合物材料一体化成型方法，其特征在于，步骤(3)中所述树脂包括聚酯、乙烯基酯、环氧树脂、酚醛树脂、聚苯硫醚、聚醚醚酮和聚醚酰亚胺中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种具有防覆冰功能的聚合物材料一体化成型方法，其特征在于，步骤(3)中所述低表面能修饰剂所用材料为十七氟癸基三乙氧基硅烷或硬脂酸。

5.根据权利要求1所述的一种具有防覆冰功能的聚合物材料一体化成型方法，其特征在于，步骤(3)中所述的液态聚合物混合物中混合非连续纤维或颗粒增强相，添加量为树脂质量的0.5-3％；所述非连续纤维包括金属或陶瓷晶须、碳纳米管，所述颗粒增强相包括金属或陶瓷纳米颗粒、石墨烯。

6.根据权利要求1所述的一种具有防覆冰功能的聚合物材料一体化成型方法，其特征在于，步骤(3)中所述固化剂添加量为所述树脂质量的10-25％，所述低表面能修饰剂的添加量为所述树脂质量的0.1-2％。

7.根据权利要求1所述的一种具有防覆冰功能的聚合物材料一体化成型方法，其特征在于，步骤(5)中所述固化过程的温度范围为120-200℃，压力范围为0.5-1.2Mpa。

8.一种具有防覆冰功能的聚合物材料，其特征在于，所述的一种具有防覆冰功能的聚合物材料采用所述权利要求1-7中任意一种的方法制备得到。