[发明专利]UD预浸料及其制备方法、轻质复合板及其制备方法

说明书

本发明公开了UD预浸料、UD预浸料的制备方法、轻质复合板及轻质复合板的制备方法，所述UD预浸料包括组分：环氧树脂和补强纤维，纤维克重为20‑300g/m²，树脂含量为20‑50％；其中，补强纤维包括碳纤维和一种非导电性的纤维，非导电性的纤维为玻璃纤维、玄武岩纤维、涤纶纤维、芳纶纤维、棉纤维等的一种。本发明同时公开了一种轻质复合板，其特征在于具有五层的对称结构：外层为本发明公开的混编UD预浸料，次外层为非导电性纤维的预浸料，中间层为轻质夹心层。本发明的轻质复合板，具有重量轻、强度高、整体可靠性好的特点；同时外层混编UD中非碳纤维区域的存在，有效解决了碳纤维屏蔽电磁信号的问题。

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，具体涉及UD预浸料、UD预浸料的制备方法、轻质复合板、轻质复合板的制备方法。

背景技术

一般轻质环氧板在环氧树脂中添加玻璃微珠，或空心的工程塑料等浸润玻璃布，再压合后制得。传统的方法制备得到的轻质环氧板，由于空心的填料壁薄，抗压强度指数不高，且其占据板材的体积比大，其弯曲强度、弯曲模量较低，因而通常只能用于成型尺寸较小的如手机保护套中的材料中使用。

为得到轻质高强度高模量复合材料，往往使用碳纤维材料作为表面材料，使用轻质环氧板作为中间材料进行复合得到一种三明治板材，该材料可提升材料的抗弯曲强度、弯曲模量，但由于碳纤维材料具有电磁屏蔽性能，应用于保护套时，将减弱其电磁传输信号，影响产品正常使用。

因此，制作一种强度高的防电磁屏蔽的轻质复合板实为必要。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种UD预浸料、UD预浸料的制备方法、轻质复合板、轻质复合板的制备方法。

本发明提供了一种技术方案是:一种UD预浸料，包括组分：环氧树脂和补强纤维，其中，补强纤维包括碳纤维和一种非导电性的非碳纤维，所述非碳纤维为玻璃纤维、玄武岩纤维、涤纶纤维、芳纶纤维、棉纤维中的一种。

本发明的更进一步优选方案是：补强纤维克重为20-300g/m²，树脂含量为20-50％。

本发明的更进一步优选方案是：从UD预浸料的幅宽方向看，所述UD预浸料包含若干个重复单元，每个单元中均包含一定宽度的碳纤维和非碳纤维，碳纤维和非碳纤维的克重及排列的具体宽度，由最终的应用需要所决定。

本发明的更进一步优选方案是：所述的单元内是碳纤维-非碳纤维的排列或者是碳纤维与非碳纤维的若干次交替排列，但每一次排列的具体宽度都是由最终的应用需要所决定。

本发明提供了另一种技术方案，一种UD预浸料的制备方法，包括以下步骤：在离型纸上均匀涂布一层环氧树脂层，树脂厚度为5-150g/m²，制得树脂层；将碳纤维和非碳纤维按照设计需要的克重和宽度依次排列得到纤维层；在纤维层的上下各加一张树脂层，树脂面向纤维层，离型纸向外，再经过一组或多组滚轮碾压后得到混编的UD预浸料。

本发明提供了另一种技术方案，一种轻质复合板，所述轻质复合板包含了上下对称的五层结构：外层，由上述所述的UD预浸料组成；次外层，由非导电性纤维补强的UD料组成；中间层，为轻质夹心层。

本发明的更进一步优选方案是：所述非导电性纤维是玻璃纤维、玄武岩纤维、涤纶纤维、芳纶纤维、棉纤维中的一种。

本发明的更进一步优选方案是：所述外层与次外层的纤维方向成90°夹角，且外层与外层纤维方向一致，次外层与次外层纤维方向一致。

本发明的更进一步优选方案是：所述轻质夹心层的密度为0.1-1.5g/cm³，并且在UD预浸料固化温度下承受至少3kg/cm²的压力而厚度不会被压缩。