[发明专利]一种高强度复合板材及其制备方法

说明书

本发明属于复合板材的制备领域，公开一种高强度复合板材及其制备方法。由下至上包括第一面板层、中间层、第二面板层，中间层由加强筋层和填充层组成，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；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，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；填充层填充在加强筋之间的空隙中。本发明极大增强了复合板材的力学性能，减小因受到冲击发生破损的概率。

技术领域

本发明属于复合板材的制备领域，具体涉及一种高强度复合板材及其制备方法。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高，汽车轻量化是目前汽车行业及新材料行业研究的热点。汽车轻量化可提高汽车的动力利用率，减少燃料消耗，降低排气污染，另外汽车轻量化后其加速性能也将得到提高，而在碰撞时由于惯性小，制动距离也将减少。实现车身及其附件材料的轻量化，继而可实现汽车轻量化。在厢式货车领域，同时具备轻质、保温隔音和高强度的力学特性等功能性能的复合板材是目前轻量化复合板材研究的重要方向。

目前，复合板材是轻量化车厢板材常用的轻质材料，是以纤维增强树脂基复合材料作为面板层，泡沫材料作为夹心层，通过粘结的方式制成，虽实现了轻质、保温的特性，但面板层与夹心层常出现因结合强度较低而分层的现象，且这种车厢板材因没有承力结构，导致抗压抗冲击性能较差，从而影响使用。现有的在复合板材中增加承力结构的方法是设置支撑柱做骨架支撑层，这种方式虽一定程度上起到提高板材承力性能的作用，但往往骨架支撑结构在板材中分布较少，导致复合板材的力学性能分布不均衡，同样易发生因夹心层与面板层结合强度低，且无承力结构而出现的分层和局域板材坍塌现象。

发明内容

针对上述现有技术的缺陷与不足，本发明的目的在于提供一种高强度复合板材及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

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，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。

较好地，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；

较好地，所述横向加强筋和纵向加强筋上分散有空心玻璃微珠。

制备方法，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；