[发明专利]填充有富勒烯碳粉的金属纤维层压板及其制备方法

说明书

本发明公开了填充有富勒烯碳粉的金属纤维层压板，包括若干相互平行的金属板层、预浸料层和聚合物膜层，聚合物膜层内填充有富勒烯碳粉；相邻金属板层之间设有预浸料层，预浸料层与金属板层之间贴合有聚合物膜层。本发明由于在聚合物膜中添加了富勒烯碳粉，增大了聚合物的交联密度，使金属纤维层压板的机械强度得到了显著提高，可用作运输设备中的结构材料。本发明还公开了填充有富勒烯碳粉的金属纤维层压板制备方法，包括聚合物膜制备、预浸料板制备、金属纤维层压板制备步骤，方法简单，容易操作，制备的金属纤维层压板具有较高的机械强度，可用作运输设备中的结构材料。

技术领域：

本发明涉及一种层压板及其制备方法，尤其涉及填充有富勒烯碳粉的金属纤维层压板及其制备方法。

背景技术：

由包括至少一个金属板和结合到其上的至少一个纤维加强聚合物层的层压板(又称金属纤维层压板、纤维金属纤维层压板或层压板)模制品越来越多地用于各行各业中，例如运输业，例如用于汽车、火车、飞机和航天器。

金属纤维层压板较常规的金属板相比，金属纤维层压板具有密度低轻量化的优点，而且其抗弯等机械强度较金属板有所升高，所以现有金属纤维层压板可以用于机械强度要求较高的机械上或场合中；但是，随着经济发展，运输等行业对低密度、高强度材料需求越来越高，现有的金属纤维层压板的机械强度已难以满足要求。

发明内容：

本发明的第一个目的在于提供一种具有低密度高机械强度的填充有富勒烯碳粉的金属纤维层压板。

本发明的第一个目的由如下技术方案实施：填充有富勒烯碳粉的金属纤维层压板，包括若干相互平行的金属板层、预浸料层和聚合物膜层，所述聚合物膜层内填充有富勒烯碳粉；相邻所述金属板层之间设有预浸料层，所述预浸料层与所述金属板层之间贴合有所述聚合物膜层。

进一步的，所述金属板层为镁、铝、锰、铁、钴、镍、铜、钼、钨、钯、铬、钌、金、银、锌、锆、钒中的一种金属制成的金属板或者几种金属制成的合金板。

进一步的，所述预浸料层为浸有热塑性基质的矿物纤维板。

进一步的，所述聚合物膜层为填充有富勒烯碳粉的热塑性基质。

进一步的，所述热塑性基质为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲醛、聚碳酸酯、聚酰胺、丙烯酸树脂、聚烯烃、聚砜、聚苯醚中的任意一种。

进一步的，所述矿物纤维为玄武岩纤维、玻璃纤维、碳纤维中的一种或多种组成的混合纤维。

进一步的，所述富勒烯碳粉为富勒烯纳米粒子。

进一步的，所述金属板层的厚度为0.2-0.8mm。

进一步的，所述预浸料层厚度为0.1-0.5mm。

进一步的，所述聚合物膜层内富勒烯碳粉的含量为0.25-2m％。

本发明的第二个目的在于提供一种填充有富勒烯碳粉的金属纤维层压板制备方法。

本发明的第二个目的由如下技术方案实施：填充有富勒烯碳粉的金属纤维层压板制备方法，包括

S1.聚合物膜制备：将聚合物基质粉末与富勒烯碳粉按比例混合均匀，而后送入挤出机内进行挤出处理，得到聚合物富勒烯复合材料，将富勒烯复合材料吹膜，得到聚合物膜；

S2.预浸料板制备：将矿物纤维板浸渍于聚合物基质液中，得到预浸料板；

S3.金属纤维层压板制备：将金属板、聚合物膜、预浸料板依次贴合，热压或热轧得到金属纤维层压板。

进一步的，在所述S3.金属纤维层压板制备中，热压或热轧温度为聚合物基质熔化温度+(10-30)℃。