[发明专利]一种高强度复合板材及其制备方法

权利要求书

1.一种高强度复合板材，由下至上包括第一面板层、中间层、第二面板层，第一面板层与第二面板层的结构相同，其特征在于：

所述中间层由加强筋层和填充层组成，所述加强筋层由若干个横向加强筋单元和若干个纵向加强筋单元组成；横向加强筋单元平行于第一面板层和第二面板层并且横向加强筋单元沿第一面板层的长度方向间隔分布，每个横向加强筋单元包括若干个横向加强筋，横向加强筋自下而上平行于第一面板层均匀间隔分布在第一面板层和第二面板层之间并且最下层的横向加强筋和最上层的横向加强筋分别平贴于第一面板层和第二面板层；相邻两个横向加强筋单元之间分布一个纵向加强筋单元并且纵向加强筋单元垂直于第一面板层和第二面板层，每个纵向加强筋单元包括若干个纵向加强筋，纵向加强筋自前而后垂直于第一面板层均匀间隔分布在第一面板层和第二面板层之间并且纵向加强筋的底端和顶端分别贴合于第一面板层和第二面板层、左端和右端分别贴合于与其相邻的横向加强筋单元侧面上；填充层填充在相邻两横向加强筋之间、相邻两纵向加强筋之间的空隙中；

所述第一面板层、第二面板层、横向加强筋、纵向加强筋的材质相同，均为纤维增强树脂基复合材料；所述填充层为树脂发泡材料；树脂发泡材料中的树脂与纤维增强树脂基复合材料中的树脂相同。

2.如权利要求1所述的高强度复合板材，其特征在于：纤维增强树脂基复合材料中的纤维为玻璃纤维、碳纤维、硼纤维或芳纶，树脂为不饱和聚酯、乙烯基树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂或酚醛树脂。

3.如权利要求1所述的高强度复合板材，其特征在于：所述横向加强筋和纵向加强筋上分散有空心微珠。

4.一种如权利要求1或2所述的高强度复合板材的制备方法，其特征在于，制备步骤如下：

（1）、备料：分别裁切作为第一面板层增强材料的第一纤维布、作为第二面板层增强材料的第二纤维布、作为横向加强筋增强材料的第三纤维布、作为纵向加强筋增强材料的第四纤维布；所述第一纤维布、第二纤维布、第三纤维布、第四纤维布中的纤维为纤维增强树脂基复合材料中的纤维；

（2）、铺层：

（2.1）、由下至上依次将第一离型膜、第一脱模布、第一纤维布在成型模具中进行铺层；

（2.2）、搭建与横向加强筋单元对应的第三纤维布单元：将若干个第三纤维布自下而上平行于第一纤维布均匀间隔分布并且每个第三纤维布的前后两端粘结固定在成型模具的前后两侧面上，最后一个第三纤维布设置在成型模具的顶端处，形成第一个第三纤维布单元；然后沿着第一纤维布的长度方向按前述方法间隔搭建剩余的第三纤维布单元；

（2.3）、搭建与纵向加强筋单元对应的第四纤维布单元：在相邻两第三纤维布单元之间，将若干个第四纤维布自前而后垂直于第一纤维布均匀间隔分布并且每个第四纤维布的底端粘结于第一纤维布、顶端和成型模具的顶端平齐、左右两端分别粘结固定在与其相邻的第三纤维布单元的侧面上，形成第一个第四纤维布单元；然后按前述方法间隔搭建剩余的第四纤维布单元；

（3）、注浆：将树脂、固化剂、促进剂、可膨胀微球发泡剂按照100∶（0-80）∶（0-0.5）∶（1-5）的质量比混合均匀制得发泡树脂混合浆料，作为填充层物料，并浇注至步骤（2）所得成型模具中，直至发泡树脂混合浆料将最上层的第三纤维布和第四纤维布浸没，接着依次铺放第二纤维布、第二脱模布、第二离型膜，其中第二纤维布紧贴发泡树脂混合浆料，此时，盖上成型模具的模具盖；所述树脂为纤维增强树脂基复合材料中的树脂；

（4）、固化成型：将步骤（3）所得成型模具在60-150 ℃固化3-12 h；

（5）、固化完成后，拆除成型模具并对成型板材进行修剪处理，即得高强度复合板材。

5.如权利要求4所述的高强度复合板材的制备方法，其特征在于：所述第一纤维布、第二纤维布、第三纤维布、第四纤维布分别采用第一纤维增强树脂基预浸料、第二纤维增强树脂基预浸料、第三纤维增强树脂基预浸料、第四纤维增强树脂基预浸料代替；所述纤维增强树脂基预浸料是与纤维增强树脂基复合材料对应的半成品。

6.如权利要求4所述的高强度复合板材的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，在步骤（2）铺层前，将第三纤维布和第四纤维布的正反两表面均匀喷涂空心玻璃微珠。