一種具有碳纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)的鞋中底板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種復(fù)合板結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種具有碳纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)的鞋中底板。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有鞋中底板中常有重量較重、強(qiáng)度較差，抗刺穿性能不佳，容易折斷，或耐腐蝕性等缺陷，難以滿足鞋中底板各項(xiàng)指標(biāo)的要求，也就需要更新更好的材料或鞋中底板結(jié)構(gòu)來(lái)滿足市場(chǎng)的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型是針對(duì)上述技術(shù)的不足，提供一種具有碳纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)的鞋中底板，具有輕質(zhì)、高強(qiáng)度、高剛度及耐疲勞和耐腐蝕等優(yōu)異性能。
[0004]本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案如下:一種具有碳纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)的鞋中底板，包括環(huán)氧樹脂層及碳纖維層，所述環(huán)氧樹脂層包裹于碳纖維層的表面，所述碳纖維層包括相互交織的軸向碳纖維及徑向碳纖維，軸向碳纖維和徑向碳纖維的層數(shù)比為3:2，碳纖維層表面具有一親水層，所述碳纖維層上下表面各設(shè)有一防水層，所述環(huán)氧樹脂層上下表面設(shè)置有一抗氧化層。
[0005]進(jìn)一步的，所述碳纖維層為PAS類碳纖維。
[0006]進(jìn)一步的，所述碳纖維層有兩層。
[0007]進(jìn)一步的，所述兩層碳纖維層之間設(shè)置有一基礎(chǔ)層。
[0008]進(jìn)一步的，所述基礎(chǔ)層為碳化硼薄層或鈦合金薄層。
[0009]本實(shí)用新型的另一技術(shù)方案如下:
[0010]一種具有碳纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)的鞋中底板，包括環(huán)氧樹脂層及碳纖維層，所述環(huán)氧樹脂層包裹于碳纖維層的表面，所述碳纖維層有兩層，所述兩層碳纖維層之間設(shè)置有一基礎(chǔ)層，所述碳纖維層包括相交織的軸向碳纖維及徑向碳纖維，軸向碳纖維和徑向碳纖維的層數(shù)比為3:2，碳纖維層表面具有一親水層。
[0011]進(jìn)一步的，所述碳纖維層為PAS類碳纖維。
[0012]進(jìn)一步的，所述基礎(chǔ)層為碳化硼薄層或鈦合金薄層。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型鞋中底板具有碳纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)，具有輕質(zhì)、高強(qiáng)度、高剛度及耐疲勞和耐腐蝕等優(yōu)異性能。
【附圖說(shuō)明】
[0014]附圖1是本實(shí)用新型所述具有碳纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)的鞋中底板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]附圖2是本實(shí)用新型的碳纖維層的交編結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]附圖3是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]附圖4是本實(shí)用新型的又一較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合，下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型。
[0019]如圖1所示，一種具有碳纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)的鞋中底板，包括環(huán)氧樹脂層1、碳纖維層2，所述環(huán)氧樹脂層I包裹于碳纖維層2的表面，經(jīng)加熱加壓成型。
[0020]所述環(huán)氧樹脂層I是以熱壓方式結(jié)合，該環(huán)氧樹脂層I采用不溶入方式結(jié)合于碳纖維層2的正反面，據(jù)以構(gòu)成復(fù)合的層狀結(jié)構(gòu)，使碳纖維層2仍具有相當(dāng)?shù)捻g性，而環(huán)氧樹脂層I則能增加此層狀結(jié)構(gòu)的韌性、可形變量。進(jìn)一步的，該環(huán)氧樹脂層I由雙酚A型環(huán)氧樹脂與低分子量聚酞胺固化劑經(jīng)過(guò)化學(xué)處理而成。
[0021]所述碳纖維層2為PAS類碳纖維，利用單一或混合的纖維絲交編而成，作為優(yōu)選，如圖2所示，所述碳纖維層2由軸向碳纖維21及徑向碳纖維22交編或交織而成，其中，軸向碳纖維和徑向碳纖維的層數(shù)比為3-5:2-4，優(yōu)選為3:2，進(jìn)一步的，所述軸向碳纖維21及徑向碳纖維22的線膨脹系數(shù)為-0.3*10K。
[0022]由于常規(guī)的碳纖維表面光滑，活性官能團(tuán)少，表而能低，呈現(xiàn)表面化學(xué)惰作，與環(huán)氧樹脂基體浸潤(rùn)性較差，復(fù)合材料界面粘合離較弱，因此，需要對(duì)碳纖維表而改性處理，提高其與基體樹脂的粘結(jié)性，為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，采用液相氧化法對(duì)碳纖維表面進(jìn)行與處理，可以消除纖維表面裂紋或使裂紋尖端鈍化，提高其拉伸強(qiáng)度，具體方案是采用65%的硝酸浸泡碳纖維，在室溫下分別浸泡20分鐘、I小時(shí)和2小時(shí)，然后將處理好的碳纖維用去離子水浸泡20分鐘，如此反復(fù)操作3次，然后用去離子水沖洗處理后的碳纖維，用PH試紙檢測(cè)其PH值，直至其PH值在7左右，然后將碳纖維放在烘箱里進(jìn)行干燥，從室溫升至160°C恒溫干燥2小時(shí)即可。經(jīng)過(guò)處理的纖維其表面石墨層面邊緣較大面積氧化，邊緣活性點(diǎn)數(shù)量增加，致使凹凸不平的表面更有利于與環(huán)氧樹脂基體的鍵結(jié)合，使復(fù)合材料的剪切性能提高。同時(shí)，其表面能增加，顯著改善了碳纖維與基體間的浸潤(rùn)性，接觸角減小，表面形成一親水層。另外，碳纖維經(jīng)過(guò)處理后，其表面出現(xiàn)了大量的羥基、羧基、醌類等官能團(tuán)，提高了碳纖維表面的極性，增強(qiáng)碳纖維與環(huán)氧樹脂基體之問(wèn)的潤(rùn)濕性及粘接程度。
[0023]所述碳纖維層2上下表面各設(shè)有一防水層3，防止水侵入后對(duì)碳纖維發(fā)泡腐蝕。
[0024]所述環(huán)氧樹脂層I上下表面設(shè)置有一抗氧化層4，防止外界對(duì)環(huán)氧樹脂層I的腐蝕，延長(zhǎng)使用壽命。
[0025]作為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，如圖3所示，所述碳纖維層2有兩層，環(huán)氧樹脂層I包裹于兩層碳纖維層2的表面。
[0026]作為本實(shí)用新型的又一較佳實(shí)施例，如圖4所示，所述碳纖維層2有兩層，兩層碳纖維層2之間設(shè)置有一基礎(chǔ)層5，所述基礎(chǔ)層5為碳化硼薄層或鈦合金薄層，環(huán)氧樹脂層I包裹于兩層碳纖維層2的表面。
[0027]本實(shí)用新型的制作方法如下:
[0028]1、對(duì)碳纖維表面進(jìn)行與處理:采用65%的硝酸浸泡碳纖維，在室溫下分別浸泡20分鐘、I小時(shí)和2小時(shí)，然后將處理好的碳纖維用去離子水浸泡20分鐘，如此反復(fù)操作3次，然后用去離子水沖洗處理后的碳纖維，用PH試紙檢測(cè)其PH值，直至其PH值在7左右，然后將碳纖維放在烘箱里進(jìn)行干燥，從室溫升至160°C恒溫干燥2小時(shí)即可；
[0029]2、采用雙酚A型環(huán)氧樹脂與低分子量聚酞胺固化劑組成的樹脂層對(duì)碳纖維層進(jìn)行充分的浸潤(rùn)，使兩者充分的融合。將碳纖維層、以及其兩側(cè)的環(huán)氧樹脂層，通過(guò)模具熱成型形成復(fù)合的碳纖維結(jié)構(gòu)，模具的升溫速率設(shè)計(jì)，控制在1_2°C /min，為使升溫速度均勻。
[0030]3、開模后，將注塑成型的碳纖維結(jié)構(gòu)放入室溫環(huán)境中進(jìn)行充分冷卻，既得本實(shí)用新型所述碳纖維結(jié)構(gòu)材料。
[0031]本實(shí)用新型提供的具有碳纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)的鞋中底板具有質(zhì)輕、強(qiáng)度高、A級(jí)不燃、抗拉強(qiáng)度達(dá)到彡3000MPa、保溫、隔熱性能優(yōu)等特點(diǎn)，產(chǎn)品不僅強(qiáng)度高，并且能有效保證尺寸精度，利于材經(jīng)數(shù)控切割表而平整，有效減少了粘結(jié)劑用量，降低了成本，可極大地滿足鞋中底板的輕質(zhì)、高強(qiáng)度、高剛度及耐疲勞和耐腐蝕等性能需求。
[0032]以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說(shuō)明書內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有碳纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)的鞋中底板，包括環(huán)氧樹脂層(I)及碳纖維層(2)，所述環(huán)氧樹脂層(I)包裹于碳纖維層(2)的表面，其特征在于:所述碳纖維層(2)包括相互交織的軸向碳纖維(21)及徑向碳纖維(22)，軸向碳纖維和徑向碳纖維的層數(shù)比為3:2，碳纖維層(2)表面具有一親水層，所述碳纖維層(2)上下表面各設(shè)有一防水層(3)，所述環(huán)氧樹脂層(I)上下表面設(shè)置有一抗氧化層(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有碳纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)的鞋中底板，其特征在于:所述碳纖維層⑵為PAS類碳纖維。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有碳纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)的鞋中底板，其特征在于:所述碳纖維層⑵有兩層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有碳纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)的鞋中底板，其特征在于:所述兩層碳纖維層(2)之間設(shè)置有一基礎(chǔ)層(5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有碳纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)的鞋中底板，其特征在于:所述基礎(chǔ)層(5)為碳化硼薄層或鈦合金薄層。
6.—種具有碳纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)的鞋中底板，包括環(huán)氧樹脂層(I)及碳纖維層(2)，所述環(huán)氧樹脂層(I)包裹于碳纖維層(2)的表面，其特征在于:所述碳纖維層(2)有兩層，所述兩層碳纖維層(2)之間設(shè)置有一基礎(chǔ)層(5)，所述碳纖維層(2)包括相交織的軸向碳纖維(21)及徑向碳纖維(22)，軸向碳纖維和徑向碳纖維的層數(shù)比為3:2，碳纖維層(2)表面具有一親水層O
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有碳纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)的鞋中底板，其特征在于:所述碳纖維層⑵為PAS類碳纖維。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有碳纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)的鞋中底板，其特征在于:所述基礎(chǔ)層(5)為碳化硼薄層或鈦合金薄層。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種具有碳纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)的鞋中底板，包括環(huán)氧樹脂層及碳纖維層，所述環(huán)氧樹脂層包裹于碳纖維層的表面，所述碳纖維層由軸向碳纖維及徑向碳纖維交編或交織而成，軸向碳纖維和徑向碳纖維的層數(shù)比3:2，碳纖維層表面具有一親水層，所述碳纖維層上下表面各設(shè)有一防水層，所述環(huán)氧樹脂層上下表面設(shè)置有一抗氧化層。本實(shí)用新型提供的鞋中底板具有輕質(zhì)、高強(qiáng)度、高剛度及耐疲勞和耐腐蝕等優(yōu)異性能。
【IPC分類】A43B13-04
【公開號(hào)】CN204444435
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520088738
【發(fā)明人】林建江
【申請(qǐng)人】佛山星期六科技研發(fā)有限公司
【公開日】2015年7月8日
【申請(qǐng)日】2015年2月6日