[发明专利]一种多尺度纤维增强热塑性复合材料板及其制作方法

权利要求书

1.一种多尺度纤维增强热塑性复合材料板，包括由至少一层单向连续纤维增强热塑性复合材料预浸片形成的上表面层(1)和下表面层(2)，其特征在于：在上表面层(1)与下表面层(2)之间连接有由至少一层非连续大线长纤维增强复合材料切片形成的中间层(3)；上表面层(1)中的一层或多层单向连续纤维增强热塑性复合材料预浸片的铺层结构与下表面层（2）中的一层或多层单向连续纤维增强热塑性复合材料预浸片的铺层结构呈镜像对称结构；在中间层(3)由多层非连续大线长纤维增强复合材料切片铺设形成时，多层非连续大线长纤维增强复合材料切片呈镜像对称结构，且从板的表面至其芯部的方向，各层非连续大线长纤维增强复合材料切片的宽度以及长度依次减小。

2.根据权利要求1所述的一种多尺度纤维增强热塑性复合材料板，其特征在于：在中间层(3)由多层非连续大线长纤维增强复合材料切片铺设形成时，多层非连续大线长纤维增强复合材料切片形成的中间层(3)的中心位置处还可以设置至少一层单向连续纤维增强热塑性复合材料预浸片(4)；中间层(3)的中心位置处的单向连续纤维增强热塑性复合材料预浸片(4)有多层时，多层单向连续纤维增强热塑性复合材料预浸片的铺层结构呈镜像对称结构；中间层(3)的中心位置处的一层或多层单向连续纤维增强热塑性复合材料预浸片(4)将中间层(3)分隔成左右两部分，中间层(3)的左右两部分呈镜像对称结构。

3.根据权利要求1或2所述的一种多尺度纤维增强热塑性复合材料板，其特征在于：所述非连续大线长纤维增强复合材料切片的宽度为2mm~30mm、长度为5mm~200mm、切片角度为0°θ 90°。

4.根据权利要求1或2所述的一种多尺度纤维增强热塑性复合材料板，其特征在于：所述单向连续纤维增强热塑性复合材料预浸片由单向连续纤维和树脂复合而成，基于单向连续纤维增强热塑性复合材料预浸片的总重量，单向连续纤维的重量百分比为40wt%~80wt%；所述非连续大线长纤维增强复合材料切片由单向连续纤维或单向连续纤维丝束和树脂复合而成后经分切或切断形成，基于非连续大线长纤维增强复合材料切片的总重量，其中增强纤维的重量百分比为20wt%~90wt%。

5.根据权利要求4所述的一种多尺度纤维增强热塑性复合材料板，其特征在于：所述单向连续纤维或单向连续纤维丝束为碳纤维或玻璃纤维。

6.根据权利要求4所述的一种多尺度纤维增强热塑性复合材料板，其特征在于：所述树脂由热塑性树脂、助剂以及填料以任意比组合形成。

7.根据权利要求4所述的一种多尺度纤维增强热塑性复合材料板，其特征在于：所述热塑性树脂为PE、PP、PA、PET、ABS或者PC中的一种或多种以任意比的组合。

8.根据权利要求4所述的一种多尺度纤维增强热塑性复合材料板，其特征在于：所述助剂为相容剂、抗氧剂、润滑剂或者抗紫外稳定剂中的一种或多种以任意比的组合；所述填料为硅酮母粒、碳酸钙、云母粉或色粉中的一种或多种以任意比的组合。