[发明专利]复合纤维布及其制备方法和复合材料

说明书

本发明提供了一种复合纤维布的制备方法，其特征在于，包括如下步骤:将树脂于纤维上进行负载处理，得到纤维预浸料，其中纤维的体积分数为40％～70％，树脂基体体积分数为30％～60％；对所述纤维预浸料进行塑形处理，得到特定形状的纤维预浸料；对所述特定形状的纤维预浸料进行取向处理；将所述取向化的纤维预浸料后处理成型，得到所述复合纤维布，将多层纤维布进一步后处理可以得到复合材料。本发明所述的制备方法工艺，可以降低传统单向纤维预浸料的取向度，提高了纤维布横向和纵向的均一性，而且将多层纤维布进一步后处理得到的复合材料也更均匀且有利于复合材料成型，适合大规模推广应用。

技术领域

本发明属于复合材料领域，具体涉及一种复合纤维布及其制备方法和复合材料。

背景技术

纤维增强复合材料是指由纤维材料和树脂基体按一定比例混合后形成的高性能复合材料。由于轻质、高比刚度、高比强度、耐高低温性能好、热膨胀系数和摩擦系数低以及良好的抗疲劳性等一系列优异的性能，纤维增强复合材料成为重要的航空航天、军事等领域中重要的战略资源材料，在轨道交通、汽车、船舶、能源等诸多领域也有非常广阔的应用前景。典型的代表为碳纤维复合材料。

然而，纤维增强复合材料的成本，尤其是制造成本非常高，同时高纤维体积分数的复合材料的成型工艺复杂，无法实现大规模工业化生产，因此极大的限制了纤维增强复合材料在各个领域的应用。

因此开发一种新的纤维增强复合材料制备方法来节约成本十分有必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种复合纤维布及其制备方法，以解决现有复合纤维布制备成本过高的技术问题。

本发明另一目的是提供一种复合材料，以解决现有的复合材料器械强度不够，性能不够优异的技术问题。

本发明的一方面提供了一种复合纤维布的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将树脂于纤维上进行负载处理，得到纤维预浸料，其中纤维的体积分数为40％～70％，树脂基体体积分数为30％～60％；

对所述纤维预浸料进行塑形处理，得到特定形状的纤维预浸料；

对所述特定形状的纤维预浸料进行取向处理；

将所述取向处理的纤维预浸料经光照处理、微波处理、超声处理、热处理、加压处理方式中的至少一种处理成型，得到所述复合纤维布。

优选地，所述纤维包括碳纤维、芳纶纤维、玻璃纤维、聚烯烃纤维、聚酰胺纤维、聚酰亚胺纤维、聚酯纤维、无机陶瓷纤维、聚苯并噁唑纤维、聚四氟乙烯纤维中的至少一种。

优选地，所述树脂基体包括聚烯烃、聚酰胺、聚芳醚酮、聚醚醚酮、聚砜、聚醚砜、聚亚苯基砜、聚醚酮酮、聚碳酸酯、聚乳酸、聚氯乙烯、聚苯硫醚、聚酯、聚酰亚胺树脂、聚酰胺、环氧树脂、酚醛树脂中的至少一种。

优选地，还包括对纤维的展宽处理。

进一步优选地，所述展宽处理后的纤维厚度≤120μm。

优选地，所述负载处理包括挤出、喷射、涂覆、吸附和浸渍中的至少一种；

优选地，所述形状处理的方式包括牵引、收卷或裁剪中的至少一种；

所述取向化处理包括机械臂处理、风力处理、液流处理、重力处理、振动处理、涡流处理中的至少一种。

优选地，所述热压成型温度为80～400℃；

优选地，所述热压成型的压强为1～200MPa；

优选地，所述热压成型的保压时间为5～600min。

优选地，所述成型的光照波长为200～800nm；