本發(fā)明涉及一種纖維金屬層合板及其制備方法。
背景技術(shù)：
：鋁合金材料具有較低密度和較高的強(qiáng)度和抗沖擊性能，并且具有良好的可加工性成本也較為低廉。因此自從二十世紀(jì)三十年代初就被廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域。然而鋁合金材料具有一些局限性例如較低的疲勞壽命和抗腐蝕性能限制了其進(jìn)一步的應(yīng)用價(jià)值。而二十世紀(jì)四五十年代發(fā)明的玻璃纖維和碳纖維復(fù)合材料具有很高的比強(qiáng)度和比剛度，并且具有良好的疲勞特性和耐腐蝕性，然而這種層疊復(fù)合材料面外橫向強(qiáng)度和抗沖擊性能較差，并且層間結(jié)合面容易產(chǎn)生脫層。為了同時(shí)克服鋁合金材料和纖維復(fù)合材料存在的一些缺點(diǎn)，在二十世紀(jì)七十年代末，由荷蘭代爾夫特理工大學(xué)研制出了金屬材料與纖維復(fù)合的纖維金屬層合板材料，即纖維金屬層合板。纖維金屬層合板是一類新型的混雜增強(qiáng)結(jié)構(gòu)復(fù)合材料，國(guó)際上統(tǒng)稱為FML(Fiber-MetalLaminate)層合板，其典型代表是鋁合金-芳綸纖維疊層復(fù)合材料層合板，國(guó)際上稱為ARALL(ARAamid-AluminumLaminate)，以及鋁合金-玻璃纖維疊層復(fù)合材料層合板，國(guó)際上稱為GLARE(GLAss-Reinforcealuminum)。參考文獻(xiàn)(Vogelesang,L.,DevelopmentofaNewHybridMaterial(ARALL)forAircraftStructure,Ind.Eng.Chem.Prod.Res.Dev.,1983,pp.492-496)和美國(guó)發(fā)明專利(US5039571，US5547735和US5219629)都詳細(xì)研究了FML疊層復(fù)合材料層合板的制備方法，力學(xué)性能及優(yōu)點(diǎn)和潛在的應(yīng)用領(lǐng)域。目前，GLARE已大面積地應(yīng)用在A380飛機(jī)的上機(jī)身殼體結(jié)構(gòu)上，是A380飛機(jī)材料技術(shù)的一個(gè)顯著的創(chuàng)新點(diǎn)。纖維金屬層合板結(jié)合了金屬與纖維復(fù)合材料的優(yōu)點(diǎn)，并克服了其大部分的缺點(diǎn)，是一種在航空航天、軍事、汽車等高科技領(lǐng)域有巨大應(yīng)用前景的結(jié)構(gòu)材料。雖然纖維金屬層合板具有一系列優(yōu)異的性能，但是其金屬層與纖維布之間的結(jié)合力較弱。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的纖維金屬層合板內(nèi)金屬層與纖維布之間的結(jié)合力弱的問(wèn)題，提供一種金屬層與纖維布之間的結(jié)合力較強(qiáng)的纖維金屬層合板及其制備方法。本發(fā)明提供了一種纖維金屬層合板，其中，該纖維金屬層合板包括依次層疊的金屬層、樹(shù)脂粘結(jié)層和纖維層，所述樹(shù)脂粘結(jié)層和纖維層之間還具有磁性短切纖維，且所述磁性短切纖維與所述纖維層之間的夾角大于0°。本發(fā)明還提供了上述纖維金屬層合板的制備方法，該方法包括：在金屬層的表面涂布由含有熱固化性粘結(jié)劑樹(shù)脂和磁性短切纖維的樹(shù)脂組合物形成的粘結(jié)劑，并在磁場(chǎng)作用下，使所述粘結(jié)劑中的磁性短切纖維豎起以使得所述磁性短切纖維與所述金屬層之間的夾角大于0°，將預(yù)浸纖維布與金屬層層疊，使金屬層上具有粘結(jié)劑的表面朝向預(yù)浸纖維布，然后進(jìn)行熱壓使預(yù)浸纖維布和金屬層結(jié)合為一體，得到所述纖維金屬層合板。根據(jù)本發(fā)明的纖維金屬層合板，其金屬層與纖維布之間的結(jié)合力強(qiáng)。本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說(shuō)明。具體實(shí)施方式以下對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。本發(fā)明提供的纖維金屬層合板包括依次層疊的金屬層、樹(shù)脂粘結(jié)層和纖維層，所述樹(shù)脂粘結(jié)層和纖維層之間還具有磁性短切纖維，且所述磁性短切纖維與所述纖維層之間的夾角為大于0°。優(yōu)選地，所述磁性短切纖維與所述纖維層之間的夾角為30-90°；更優(yōu)選為45°-90°，進(jìn)一步優(yōu)選為65°-90°，特別優(yōu)選為90°，即所述磁性短切纖維與所述纖維層垂直。根據(jù)本發(fā)明，為進(jìn)一步提高金屬層與纖維布之間的結(jié)合力，優(yōu)選所述磁性短切纖維的長(zhǎng)度為20μm-2mm；更優(yōu)選所述磁性短切纖維的長(zhǎng)度為25μm-1mm另外，在本發(fā)明中，所述磁性短切纖維的直徑可以在較大范圍內(nèi)變動(dòng)，優(yōu)選情況下，所述磁性短切纖維的截面直徑為0.25-20μm，更優(yōu)選為1-10μm。在本發(fā)明中，優(yōu)選所述磁性短切纖維為磁性玻璃纖維、磁性碳纖維和磁性芳綸纖維中一種或多種。作為本發(fā)明的磁性短切纖維可以通過(guò)商購(gòu)獲得，例如磁性玻璃纖維可以購(gòu)于江陰市安利維紡織有限公司。另外，也可以在玻璃纖維、碳纖維和芳綸纖維的表面沉積包裹一層磁性物質(zhì)(例如鐵氧體)來(lái)制備。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選所述磁性短切纖維表面包覆有硅烷偶聯(lián)劑。通過(guò)在所述磁性短切纖維表面包覆有硅烷偶聯(lián)劑，具有能和纖維表面化學(xué)結(jié)合的反應(yīng)基團(tuán)，可以在纖維和預(yù)浸樹(shù)脂間起來(lái)橋梁作用的效果，從而能夠進(jìn)一步提高層間結(jié)合力。在所述磁性短切纖維表面包覆硅烷偶聯(lián)劑的方法可以為本領(lǐng)域所公知的方法，例如將硅烷偶聯(lián)劑與分散劑和溶劑混合后的溶液噴灑在所述磁性短切纖維的表面后干燥。作為所述硅烷偶聯(lián)劑可以為本領(lǐng)域所常用的各種硅烷偶聯(lián)劑。優(yōu)選地，所述硅烷偶聯(lián)劑為氨基硅烷、環(huán)氧基硅烷、硫基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷、 乙烯基硅烷、脲基硅烷和異氰酸酯基硅烷中的一種或多種。優(yōu)選地，所述硅烷偶聯(lián)劑為氨基硅烷和環(huán)氧基硅烷中的一種或多種。作為所述分散劑可以為本領(lǐng)域所常用的各種分散劑，優(yōu)選為水玻璃、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸鈉、甲基戊醇、纖維素衍生物、聚丙烯酰胺、古爾膠、脂肪族聚乙二醇酯和改性聚烷氧化物中的一種或多種。作為所述溶劑只要能夠很好地將所述硅烷偶聯(lián)劑和分散劑溶劑即可，例如可以為乙醇、二甲苯、正丁醇、乙二醇丁醚、乙酸丁酯、異丙醇、環(huán)己酮和甲基異丁基酮中的一種或多種。對(duì)于硅烷偶聯(lián)劑、分散劑和溶劑的混合質(zhì)量比例優(yōu)選為1：0.5-5：50-200；特別優(yōu)選為＝1：3：100。在本發(fā)明中，對(duì)于所述纖維層沒(méi)有特殊限制，其材質(zhì)可以為常規(guī)的各種，例如，具體地，所述纖維層可以為玻璃纖維、碳纖維和芳綸纖維中的一種或多種編織而成的纖維布。本發(fā)明中，對(duì)于上述纖維層的單位面積質(zhì)量沒(méi)有特殊限制，具體可以在較大范圍內(nèi)變動(dòng)，優(yōu)選情況下，所述纖維層的單位面積質(zhì)量為50-650g/cm2，優(yōu)選為150-300g/cm2。上述樹(shù)脂粘結(jié)層可以為由含有熱固化性粘結(jié)劑樹(shù)脂及短切纖維的樹(shù)脂組合物固化而得到層。作為所述熱固化性粘結(jié)劑樹(shù)脂優(yōu)選為丙烯酸樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂、聚酯樹(shù)脂、苯丙噁嗪樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、尿素樹(shù)脂和三聚氰胺樹(shù)脂中一種或多種。優(yōu)選為環(huán)氧樹(shù)脂。優(yōu)選地，所述樹(shù)脂組合物還含有活性稀釋劑。更優(yōu)選地，相對(duì)于100重量份的固化性粘結(jié)劑樹(shù)脂，含有10-55重量份的所述活性稀釋劑；更優(yōu)選地，相對(duì)于100重量份的固化性粘結(jié)劑樹(shù)脂，含有13-53重量份的所述活性稀釋劑。作為上述所述活性稀釋劑優(yōu)選為丙烯基縮水甘油醚、丁基縮水甘油醚、乙二醇雙縮水甘油醚、間苯二酚雙縮水甘油醚、己二醇二縮水甘油醚、丁二醇二縮水甘油醚、聚丙二醇二縮水甘油醚、新戊二醇二縮水甘油醚和烷基多縮水甘油醚中的一種或多種。從降低粘度效果更優(yōu)，對(duì)纖維預(yù)浸效果更好的方面來(lái)考慮，更優(yōu)選所述活性稀釋劑為丁基縮水甘油醚、丁二醇二縮水甘油醚、新戊二醇二縮水甘油醚和烷基多縮水甘油醚中的一種或多種。具體地，作為所述活性稀釋劑可以使用江蘇三木集團(tuán)有限公司的型號(hào)為SM678的活性稀釋劑(成分為新戊二醇二縮水甘油醚)。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，所述樹(shù)脂組合物還含有固化劑。更優(yōu)選地，相對(duì)于100重量份的固化性粘結(jié)劑樹(shù)脂，含有1-55重量份的所述固化劑；進(jìn)一步優(yōu)選地，相對(duì)于100重量份的固化性粘結(jié)劑樹(shù)脂，含有2-50重量份的所述固化劑。作為所述固化劑可以為本領(lǐng)域常用的各種用于固化的固化劑。優(yōu)選為二氨基二苯基甲烷、間苯二胺、二氨基二苯基砜己二酸二酰肼、雙氰胺、三乙烯二胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、二乙氨基丙胺、孟烷二胺、異佛爾酮二胺、N-氨乙基哌嗪、雙(4-氨基-3-甲基環(huán)己基)甲烷和雙(4-胺基環(huán)己基)甲烷中的一種或多種。更優(yōu)選為雙氰胺。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，所述樹(shù)脂組合物還可以含有固化促進(jìn)劑。更優(yōu)選地，相對(duì)于100重量份的固化性粘結(jié)劑樹(shù)脂，含有0-10重量份的所述固化促進(jìn)劑；進(jìn)一步優(yōu)選地，相對(duì)于100重量份的固化性粘結(jié)劑樹(shù)脂，含有0.9-8.8重量份的所述固化促進(jìn)劑。作為所述固化促進(jìn)劑可以本領(lǐng)域常用的各種固化促進(jìn)劑。例如可以為有機(jī)胍類化合物、咪唑類化合物和脲類化合物中的一種或多種；優(yōu)選為咪唑類化合物；更優(yōu)選為1-甲基咪唑。根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，所述樹(shù)脂組合物還可以含有消泡劑、流平劑和潤(rùn) 濕劑中的一種或多種。優(yōu)選地，相對(duì)于100重量份的固化性粘結(jié)劑樹(shù)脂，所述泡劑、流平劑和潤(rùn)濕劑的含量分別為0-12重量份，更優(yōu)選為1.5-11重量份。作為所述消泡劑、流平劑和潤(rùn)濕劑可以本領(lǐng)域常用的各種消泡劑、流平劑和潤(rùn)濕劑。優(yōu)選地，所述消泡劑為聚丙烯酸-聚醚共聚物消泡劑、有機(jī)硅類消泡劑、有機(jī)改性聚硅氧烷消泡劑和氟硅氧烷消泡劑中的一種或多種；所述流平劑為丙烯酸酯、聚醚硅氧烷共聚物和有機(jī)改性聚硅氧烷中的一種或多種；所述潤(rùn)濕劑為非離子有機(jī)表面活性劑。具體地，作為所述消泡劑可以使用DEGOAirex932消泡劑(氟硅氧烷消泡劑)。另外，本發(fā)明中，優(yōu)選情況下，所述樹(shù)脂粘結(jié)層的厚度為0.02-0.5mm，更優(yōu)選為0.1-0.25mm。本發(fā)明中，上述金屬層的具體材質(zhì)和結(jié)構(gòu)可采用現(xiàn)有的各種，例如，所述金屬層選自鋁合金板、鈦合金板和鋼板中的一種。本發(fā)明中，優(yōu)選采用常規(guī)的鋁合金板。對(duì)于上述金屬層的厚度，本發(fā)明中沒(méi)有特殊限制，具體可以在較大范圍內(nèi)變動(dòng)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，優(yōu)選情況下，所述金屬層的厚度為0.1-3mm。另外，如本領(lǐng)域技術(shù)人員知曉的，纖維金屬層合板的層數(shù)根據(jù)不同的實(shí)際情況可以相應(yīng)增減。例如，常用的纖維金屬層合板包括纖維布、兩個(gè)所述金屬層和兩個(gè)所述樹(shù)脂粘結(jié)層；所述兩個(gè)樹(shù)脂粘結(jié)層位于所述兩個(gè)金屬層之間，所述纖維布位于所述兩個(gè)樹(shù)脂粘結(jié)層之間。本發(fā)明中，當(dāng)纖維金屬層合板包括纖維布、兩個(gè)所述金屬層和兩個(gè)所述樹(shù)脂粘結(jié)層時(shí)，所述兩個(gè)樹(shù)脂粘結(jié)層和纖維布之間均具有所述磁性短切纖維。本發(fā)明還提供一種纖維金屬層合板的制備方法，其中，該方法包括：在金屬層的表面涂布由含有熱固化性粘結(jié)劑樹(shù)脂和磁性短切纖維的樹(shù)脂組合物形成的粘結(jié)劑，并在磁場(chǎng)作用下，使所述粘結(jié)劑中的磁性短切纖維豎起以 使得所述磁性短切纖維與所述金屬層之間的夾角大于0°，將預(yù)浸纖維布與金屬層層疊，使金屬層上具有粘結(jié)劑的表面朝向預(yù)浸纖維布，然后進(jìn)行熱壓使預(yù)浸纖維布和金屬層結(jié)合為一體，得到所述纖維金屬層合板。另外，為了得到金屬層與纖維層之間的結(jié)合力優(yōu)良的纖維金屬層合板，優(yōu)選豎起的所述磁性短切纖維與所述金屬層之間的夾角30-90°；更優(yōu)選為45°-90°，進(jìn)一步優(yōu)選為65°-90°，特別優(yōu)選為90°，即所述磁性短切纖維與所述纖維布垂直。根據(jù)本發(fā)明的纖維金屬層合板的制備方法，如上所述，在金屬層的表面涂布由含有熱固化性粘結(jié)劑樹(shù)脂及磁性短切纖維的樹(shù)脂組合物形成的粘結(jié)劑，并在磁場(chǎng)作用下，使所述粘結(jié)劑中的磁性短切纖維豎起以使得所述磁性短切纖維與所述金屬層之間的夾角為上述范圍。對(duì)于所述磁場(chǎng)的條件只要能夠?qū)⑼扛埠蟮恼辰Y(jié)劑中的豎起以使得所述磁性短切纖維與所述金屬層之間的夾角為上述范圍即可。例如可以根據(jù)所期望得到的所述夾角的大小，調(diào)節(jié)磁場(chǎng)方向與所述金屬層的之間的夾角；對(duì)于所述磁場(chǎng)的強(qiáng)度以能夠使所述磁性短切纖維在粘結(jié)劑中豎起為準(zhǔn)，當(dāng)然也可以大于該標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于這樣的磁場(chǎng)強(qiáng)度例如可以為0.1-1特斯拉，優(yōu)選為0.3-0.8特斯拉。根據(jù)本發(fā)明的纖維金屬層合板的制備方法，為了得到金屬層與纖維布之間的結(jié)合力優(yōu)良的纖維金屬層合板，優(yōu)選相對(duì)于100重量份的固化性粘結(jié)劑樹(shù)脂，含有5-50重量份的所述磁性短切纖維；更優(yōu)選相對(duì)于100重量份的固化性粘結(jié)劑樹(shù)脂，含有8-38重量份的所述磁性短切纖維。對(duì)于上述磁性短切纖維，優(yōu)選情況下，其長(zhǎng)度為20μm-2mm；更優(yōu)選為25μm-1mm。在本發(fā)明的纖維金屬層合板的制備方法中，磁性短切纖維的直徑可以在較大范圍內(nèi)變動(dòng)，優(yōu)選情況下，所述磁性短切纖維的截面直徑為0.5-20μm，更優(yōu)選為1-10μm。在本發(fā)明中，優(yōu)選所述磁性短切纖維為磁性玻璃纖維、磁性碳纖維和磁性芳綸纖維中的一種或多種。作為本發(fā)明的磁性短切纖維可以通過(guò)商購(gòu)獲得，例如磁性玻璃纖維可以購(gòu)于江陰市安利維紡織有限公司。另外，也可以在玻璃纖維、碳纖維和芳綸纖維的表面沉積包裹一層磁性物質(zhì)(例如鐵氧體)來(lái)制備。根據(jù)本發(fā)明的纖維金屬層合板的制備方法，所述樹(shù)脂組合物含有所述熱固化性粘結(jié)劑樹(shù)脂。所述熱固化性粘結(jié)劑樹(shù)脂優(yōu)選為丙烯酸樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂、聚酯樹(shù)脂、苯丙噁嗪樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、尿素樹(shù)脂和三聚氰胺樹(shù)脂中一種或多種。優(yōu)選為環(huán)氧樹(shù)脂。根據(jù)本發(fā)明的纖維金屬層合板的制備方法，優(yōu)選的情況下，所述樹(shù)脂組合物還含有活性稀釋劑。所述活性稀釋劑的用量可以為本領(lǐng)域的常規(guī)用量，相對(duì)于100重量份的固化性粘結(jié)劑樹(shù)脂，含有10-55重量份的所述活性稀釋劑；更優(yōu)選地，相對(duì)于100重量份的固化性粘結(jié)劑樹(shù)脂，含有13-53重量份的所述活性稀釋劑。所述活性稀釋劑用于溶解和分散成膜物質(zhì)，具有在涂料成膜過(guò)程中參與成膜反應(yīng)，形成不發(fā)揮組分留在涂膜中的作用。作為上述所述活性稀釋劑優(yōu)選為丙烯基縮水甘油醚、丁基縮水甘油醚、乙二醇雙縮水甘油醚、間苯二酚雙縮水甘油醚、己二醇二縮水甘油醚、丁二醇二縮水甘油醚、聚丙二醇二縮水甘油醚、新戊二醇二縮水甘油醚和烷基多縮水甘油醚中的一種或多種；從降低粘度效果更優(yōu)，對(duì)纖維預(yù)浸效果更好的方面來(lái)考慮，更優(yōu)選所述活性稀釋劑為丁基縮水甘油醚、丁二醇二縮水甘油醚、新戊二醇二縮水甘油醚和烷基多縮水甘油醚中的一種或多種。具體地，作為所述活性稀釋劑可以使用江蘇三木集團(tuán)有限公司的型號(hào)為SM678的活性稀釋劑(成分為新戊二醇二縮水甘油醚)。根據(jù)本發(fā)明的纖維金屬層合板的制備方法，優(yōu)選的情況下，所述樹(shù)脂組 合物還含有固化劑。所述固化劑的用量可以為本領(lǐng)域的常規(guī)用量，優(yōu)選地，相對(duì)于100重量份的固化性粘結(jié)劑樹(shù)脂，含有1-55重量份的所述固化劑；進(jìn)一步優(yōu)選地，相對(duì)于100重量份的固化性粘結(jié)劑樹(shù)脂，含有2-50重量份的所述固化劑。作為所述固化劑可以為本領(lǐng)域常用的各種用于固化的固化劑。優(yōu)選為二氨基二苯基甲烷、間苯二胺、二氨基二苯基砜己二酸二酰肼、雙氰胺、三乙烯二胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、二乙氨基丙胺、孟烷二胺、異佛爾酮二胺、N-氨乙基哌嗪、雙(4-氨基-3-甲基環(huán)己基)甲烷和雙(4-胺基環(huán)己基)甲烷中的一種或多種。更優(yōu)選為雙氰胺。根據(jù)本發(fā)明的纖維金屬層合板的制備方法，優(yōu)選的情況下，所述樹(shù)脂組合物還含有固化促進(jìn)劑。所述固化促進(jìn)劑的用量可以為本領(lǐng)域的常規(guī)用量，優(yōu)選地，相對(duì)于100重量份的固化性粘結(jié)劑樹(shù)脂，含有0-10重量份的所述固化促進(jìn)劑；進(jìn)一步優(yōu)選地，相對(duì)于100重量份的固化性粘結(jié)劑樹(shù)脂，含有0.9-8.8重量份的所述固化促進(jìn)劑。作為所述固化促進(jìn)劑可以本領(lǐng)域常用的各種固化促進(jìn)劑。例如可以為有機(jī)胍類化合物、咪唑類化合物和脲類化合物中的一種或多種；優(yōu)選為咪唑類化合物；更優(yōu)選為1-甲基咪唑。所述樹(shù)脂組合物還可以含有消泡劑、流平劑和潤(rùn)濕劑中的一種或多種。優(yōu)選地，相對(duì)于100重量份的固化性粘結(jié)劑樹(shù)脂，所述泡劑、流平劑和潤(rùn)濕劑的含量分別為0-12重量份，更優(yōu)選為1.5-11重量份。作為所述消泡劑、流平劑和潤(rùn)濕劑可以本領(lǐng)域常用的各種消泡劑、流平劑和潤(rùn)濕劑。優(yōu)選地，所述消泡劑為聚丙烯酸-聚醚共聚物消泡劑、有機(jī)硅類消泡劑、有機(jī)改性聚硅氧烷消泡劑和氟硅氧烷消泡劑中的一種或多種；所述流平劑為丙烯酸酯、聚醚硅氧烷共聚物和有機(jī)改性聚硅氧烷中的一種或多種；所述潤(rùn)濕劑為非離子有機(jī)表面活性劑。具體地，作為所述消泡劑可以使 用DEGOAirex932消泡劑(氟硅氧烷消泡劑)。根據(jù)本發(fā)明的纖維金屬層合板的制備方法，所述預(yù)浸纖維布可以商購(gòu)獲得，也可以采用本領(lǐng)域常規(guī)的方法制備得到。例如可以通過(guò)將纖維布與預(yù)浸料組合物接觸而得到；所述預(yù)浸料組合物含有熱固化性粘結(jié)劑樹(shù)脂、活性稀釋劑、固化劑、固化促進(jìn)劑以及消泡劑。所述預(yù)浸料組合物含有的熱固化性粘結(jié)劑樹(shù)脂、活性稀釋劑、固化劑、固化促進(jìn)劑和消泡劑為本領(lǐng)域所公知。另外，所述預(yù)浸料組合物含有的熱固化性粘結(jié)劑樹(shù)脂、活性稀釋劑、固化劑、固化促進(jìn)劑和消泡劑也可以分別與上述樹(shù)脂組合物中含有熱固化性粘結(jié)劑樹(shù)脂、活性稀釋劑、固化劑、固化促進(jìn)劑和消泡劑相同。對(duì)于上述纖維布的材質(zhì)沒(méi)有特殊限制，其材質(zhì)可以為常規(guī)的各種，例如，具體可以為玻璃纖維布、碳纖維布和芳綸纖維布中的一種或多種，也可以為上述玻璃纖維、碳纖維和芳綸纖維中的兩種以上形成的混紡布。另外，對(duì)于上述纖維布的單位面積質(zhì)量也沒(méi)有特殊限制，具體可以在較大范圍內(nèi)變動(dòng)，優(yōu)選情況下，所述纖維布的單位面積質(zhì)量為50-650g/cm2，更優(yōu)選為150-300g/cm2。根據(jù)本發(fā)明的預(yù)浸纖維布的制備方法，上述金屬層的具體材質(zhì)和結(jié)構(gòu)可采用現(xiàn)有的各種，例如，所述金屬層選自鋁合金板、鈦合金板和鋼板中的一種。本發(fā)明中，優(yōu)選采用常規(guī)的鋁合金板。對(duì)于上述金屬層的厚度，本發(fā)明中沒(méi)有特殊限制，具體可以在較大范圍內(nèi)變動(dòng)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，優(yōu)選情況下，所述金屬層的厚度為0.1-3mm。另外，優(yōu)選上述金屬在與預(yù)浸纖維布層疊之前，將金屬進(jìn)行除油去污處理。所述除油去污的方法為本領(lǐng)域所公知，例如將上述金屬用酸浸泡后再用堿浸泡。具體地，例如可以將上述金屬放入到5重量％的硝酸水溶液中浸泡30s，然后再在10重量％的氫氧化鈉水溶液中浸泡30s。根據(jù)本發(fā)明的纖維金屬層合板的制備方法，優(yōu)選所述磁性短切纖維表面 包覆有硅烷偶聯(lián)劑。通過(guò)在所述磁性短切纖維表面包覆有硅烷偶聯(lián)劑，具有能和纖維表面化學(xué)結(jié)合的反應(yīng)基團(tuán)，可以在纖維和預(yù)浸樹(shù)脂間起來(lái)橋梁作用的效果，從而能夠進(jìn)一步提高層間結(jié)合力。在所述磁性短切纖維表面包覆硅烷偶聯(lián)劑的方法可以為本領(lǐng)域所公知的方法，例如將硅烷偶聯(lián)劑與分散劑和溶劑混合后的溶液噴灑在所述磁性短切纖維的表面后干燥。作為所述硅烷偶聯(lián)劑可以為本領(lǐng)域所常用的各種硅烷偶聯(lián)劑。優(yōu)選地，所述硅烷偶聯(lián)劑為氨基硅烷、環(huán)氧基硅烷、硫基硅烷、甲基丙烯酰氧基硅烷、乙烯基硅烷、脲基硅烷和異氰酸酯基硅烷中的一種或多種。優(yōu)選地，所述硅烷偶聯(lián)劑為氨基硅烷和環(huán)氧基硅烷中的一種或多種。作為所述分散劑可以為本領(lǐng)域所常用的各種分散劑，優(yōu)選為水玻璃、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、三乙基己基磷酸、十二烷基硫酸鈉、甲基戊醇、纖維素衍生物、聚丙烯酰胺、古爾膠、脂肪族聚乙二醇酯和改性聚烷氧化物中的一種或多種。作為所述溶劑只要能夠很好地將所述硅烷偶聯(lián)劑和分散劑溶劑即可，例如可以為乙醇、二甲苯、正丁醇、乙二醇丁醚、乙酸丁酯、異丙醇、環(huán)己酮和甲基異丁基酮中的一種或多種。對(duì)于硅烷偶聯(lián)劑、分散劑和溶劑的混合質(zhì)量比例優(yōu)選為1：0.5-5：50-200；特別優(yōu)選為＝1：3：100。根據(jù)本發(fā)明的纖維金屬層合板的制備方法，通過(guò)將樹(shù)脂組合物中的各成分混合分散后得到粘結(jié)劑。對(duì)于樹(shù)脂組合物中各成分的混合順序沒(méi)有特別的要求，可以是任意的。但是，從進(jìn)一步提高金屬層和纖維布之間的層間結(jié)合力上來(lái)考慮，優(yōu)選將熱固化性粘結(jié)劑樹(shù)脂和活性稀釋劑混合分散后，再加入磁性短切纖維進(jìn)行分散混合，然后加入固化劑、固化促進(jìn)劑和消泡劑后進(jìn)行分散混合，從而得到粘結(jié)劑。根據(jù)本發(fā)明的纖維金屬層合板的制備方法，需要在金屬層的表面涂布由 含有熱固化性粘結(jié)劑樹(shù)脂及磁性短切纖維的樹(shù)脂組合物形成的粘結(jié)劑，然后與預(yù)浸纖維布一起進(jìn)行熱壓。所述粘結(jié)劑的涂覆厚度優(yōu)選為0.02-0.5mm，進(jìn)一步優(yōu)選為0.05-0.2mm。如前所述，當(dāng)需制備具有兩個(gè)金屬層和兩個(gè)樹(shù)脂粘結(jié)層的限位金屬層合板時(shí)，可以通過(guò)將金屬層、預(yù)浸纖維布、金屬層依次層疊并熱壓得到所述纖維金屬層合板。根據(jù)本發(fā)明，最后需要通過(guò)熱壓使纖維布和金屬層結(jié)合為一體。具體熱壓方法為本領(lǐng)域所常用的，優(yōu)選情況下，所述熱壓方法為：在120-160℃、0.1-10MPa壓力下熱壓30-150min，然后冷卻后卸壓。以下將通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。以下實(shí)施例和對(duì)比例中，原料為以下公司的市售品。實(shí)施例11、粘結(jié)劑的制備1)按照硅烷偶聯(lián)劑：分散劑：乙醇＝1：3：100的比例(質(zhì)量比)配制 預(yù)處理劑；2)在4kg(磁性玻璃短切纖維，長(zhǎng)度為200μm，截面直徑為10um)表面噴灑預(yù)處理劑，烘干得到預(yù)處理纖維絲X；3)稱取環(huán)氧樹(shù)脂48kg、活性稀釋劑25kg，用高速分散機(jī)(購(gòu)于上海法孚萊能源有限公司，以下相同)分散，得到混合物A；4)將步驟2)中得到的預(yù)處理纖維絲X加入混合物A中，用高速分散機(jī)分散，得到混合物B；5)稱取雙氰胺15kg(固化劑)、1-甲基咪唑5kg(固化促進(jìn)劑)、消泡劑3kg，加入混合物B中，用高速分散機(jī)分散，得到粘結(jié)劑；6)將鋁合金裁剪成長(zhǎng)寬為200mm×100mm的尺寸(2片)，放入到5重量％的硝酸水溶液中浸泡30s，然后再在10重量％的氫氧化鈉水溶液中浸泡30s；7)在涂覆平臺(tái)的上下放有磁鐵，磁場(chǎng)強(qiáng)度為0.3特斯拉，磁場(chǎng)方向與金屬的夾角為45°。分別在兩片金屬的表面涂覆步驟5)中得到粘結(jié)劑(涂覆厚度大致為0.2mm)，在磁場(chǎng)作用下，粘結(jié)劑中的磁性短切纖維豎起，然后再將金屬、預(yù)浸纖維布(尺寸：200mm×100mm)、金屬依次層疊(金屬涂覆有粘結(jié)劑的表面與預(yù)浸纖維布相對(duì))，然后在140℃下，以0.5MPa的壓力熱壓90min。然后冷卻、卸壓，得到纖維金屬層合板A1。將該纖維金屬層合板的橫截面通過(guò)顯微鏡觀察可知，該纖維金屬層合板由依次層疊的金屬層、樹(shù)脂粘結(jié)層、纖維布、樹(shù)脂粘結(jié)層和金屬層構(gòu)成，且在所述樹(shù)脂粘結(jié)層和纖維布之間具有磁性短切纖維，所述磁性短切纖維插入到纖維布和樹(shù)脂粘結(jié)層中，并且磁性短切纖維與所述纖維布之間的夾角大致為45°，另外，粘著劑層的厚度大致為0.05mm。實(shí)施例21)按照硅烷偶聯(lián)劑：分散劑：乙醇＝1：3：100的比例(質(zhì)量比)配制預(yù)處理劑；2)在8kg磁性短切纖維(磁性玻璃短切纖維，長(zhǎng)度為200μm，截面直徑為10um)表面噴灑預(yù)處理劑，烘干得到預(yù)處理纖維絲X；3)稱取環(huán)氧樹(shù)脂75kg、活性稀釋劑10kg，用高速分散機(jī)分散，得到混合物A；4)將步驟2)中得到的預(yù)處理纖維絲X加入混合物A中，用高速分散機(jī)分散，得到混合物B；5)稱取雙氰胺5kg(固化劑)、1-甲基咪唑0.7kg(固化促進(jìn)劑)、消泡劑1.3kg，加入混合物B中，用高速分散機(jī)分散，得到粘結(jié)劑；6)將鋁合金裁剪成長(zhǎng)寬為200mm×100mm的尺寸(2片)，放入到5重量％的硝酸水溶液中浸泡30s，然后再在10重量％的氫氧化鈉水溶液中浸泡30s；7)在涂覆平臺(tái)的上下放有磁鐵，磁場(chǎng)強(qiáng)度為0.8特斯拉，磁場(chǎng)方向與金屬的夾角為90°，分別在兩片金屬的表面涂覆步驟5)中得到粘結(jié)劑(涂覆厚度大致為0.2mm)，在磁場(chǎng)作用下，粘結(jié)劑中的磁性短切纖維豎起，然后再將金屬、預(yù)浸纖維布(尺寸：200mm×100mm)、金屬依次層疊(金屬涂覆有粘結(jié)劑的表面與預(yù)浸纖維布相對(duì))，然后在140℃下，以0.5MPa的壓力熱壓90min。然后冷卻、卸壓，得到纖維金屬層合板A2。將該纖維金屬層合板的橫截面通過(guò)顯微鏡觀察可知，該纖維金屬層合板由依次層疊的金屬層、樹(shù)脂粘結(jié)層、纖維布、樹(shù)脂粘結(jié)層和金屬層構(gòu)成，且在所述樹(shù)脂粘結(jié)層和纖維布之間具有磁性短切纖維，所述磁性短切纖維插入到纖維布和樹(shù)脂粘結(jié)層中，并且磁性短切纖維與所述纖維布之間的夾角大致為90°，另外，粘著劑層的厚度大致為0.05mm。實(shí)施例3按照硅烷偶聯(lián)劑：分散劑：乙醇＝1：3：100的比例(質(zhì)量比)配制預(yù)處理劑；2)在15kg磁性短切纖維(磁性玻璃短切纖維，長(zhǎng)度為200μm，截面直徑為10um)表面噴灑預(yù)處理劑，烘干得到預(yù)處理纖維絲X；3)稱取環(huán)氧樹(shù)脂40.5kg、活性稀釋劑18kg，用高速分散機(jī)分散，得到混合物A；4)將步驟2)中得到的預(yù)處理纖維絲X加入混合物A中，用高速分散機(jī)分散，得到混合物B；5)稱取雙氰胺20kg(固化劑)、1-甲基咪唑3.5kg(固化促進(jìn)劑)、消泡劑3kg，加入混合物B中，用高速分散機(jī)分散，得到粘結(jié)劑；6)將鋁合金的金屬裁剪成長(zhǎng)寬為200mm×100mm的尺寸(2片)，放入到5重量％的硝酸水溶液中浸泡30s，然后再在10重量％的氫氧化鈉水溶液中浸泡30s；7)在涂覆平臺(tái)的上下放有磁鐵，磁場(chǎng)強(qiáng)度為0.5特斯拉，磁場(chǎng)方向與金屬的夾角為60°，分別在兩片金屬的表面涂覆步驟5)中得到粘結(jié)劑(涂覆厚度大致為0.2mm)，在磁場(chǎng)作用下，粘結(jié)劑中的磁性短切纖維豎起，然后再將金屬、預(yù)浸纖維布(尺寸：200mm×100mm)、金屬依次層疊(金屬涂覆有粘結(jié)劑的表面與預(yù)浸纖維布相對(duì))，然后在140℃下，以0.5MPa的壓力熱壓90min。然后冷卻、卸壓，得到纖維金屬層合板A3。將該纖維金屬層合板的橫截面通過(guò)顯微鏡觀察可知，該纖維金屬層合板由依次層疊的金屬層、樹(shù)脂粘結(jié)層、纖維布、樹(shù)脂粘結(jié)層和金屬層構(gòu)成，且在所述樹(shù)脂粘結(jié)層和纖維布之間具有磁性短切纖維，所述磁性短切纖維插入到纖維布和樹(shù)脂粘結(jié)層中，并且磁性短切纖維與所述纖維布之間的夾角大致為60°，另外，粘著劑層的厚度大致為0.05mm。實(shí)施例4按照實(shí)施例1的方法進(jìn)行，不同的是磁性玻璃短切纖維的長(zhǎng)度為25μm，截面直徑為3μm，相同地得到纖維金屬層合板A4。將該纖維金屬層合板的橫截面通過(guò)顯微鏡觀察可知，該纖維金屬層合板由依次層疊的金屬層、樹(shù)脂粘結(jié)層、纖維布、樹(shù)脂粘結(jié)層和金屬層構(gòu)成，且在所述樹(shù)脂粘結(jié)層和纖維布之間具有磁性短切纖維，所述磁性短切纖維插入到纖維布和樹(shù)脂粘結(jié)層中，并且磁性短切纖維與所述纖維布之間的夾角大致為45°，另外，粘著劑層的厚度大致為0.05mm。實(shí)施例5按照實(shí)施例1的方法進(jìn)行，不同的是磁性玻璃短切纖維的長(zhǎng)度為500μm，截面直徑為5μm，相同地得到纖維金屬層合板A5。將該纖維金屬層合板的橫截面通過(guò)顯微鏡觀察可知，該纖維金屬層合板由依次層疊的金屬層、樹(shù)脂粘結(jié)層、纖維布、樹(shù)脂粘結(jié)層和金屬層構(gòu)成，且在所述樹(shù)脂粘結(jié)層和纖維布之間具有磁性短切纖維，所述磁性短切纖維插入到纖維布和樹(shù)脂粘結(jié)層中，并且磁性短切纖維與所述纖維布之間的夾角大致為45°，另外，粘著劑層的厚度大致為0.05mm。實(shí)施例6按照實(shí)施例1的方法進(jìn)行，不同的是磁性玻璃短切纖維的長(zhǎng)度為800μm，截面直徑為8μm，相同地得到纖維金屬層合板A6。將該纖維金屬層合板的橫截面通過(guò)顯微鏡觀察可知，該纖維金屬層合板由依次層疊的金屬層、樹(shù)脂粘結(jié)層、纖維布、樹(shù)脂粘結(jié)層和金屬層構(gòu)成，且在所述樹(shù)脂粘結(jié)層和纖維布之間具有磁性短切纖維，所述磁性短切纖維插入到纖維布和樹(shù)脂粘結(jié)層中，并且磁性短切纖維與所述纖維布之間的夾角大致 為45°，另外，粘著劑層的厚度大致為0.05mm。實(shí)施例7按照實(shí)施例1的方法進(jìn)行，不同的是磁性玻璃短切纖維的長(zhǎng)度為1000μm，截面直徑為10μm，相同地得到纖維金屬層合板A7。將該纖維金屬層合板的橫截面通過(guò)顯微鏡觀察可知，該纖維金屬層合板由依次層疊的金屬層、樹(shù)脂粘結(jié)層、纖維布、樹(shù)脂粘結(jié)層和金屬層構(gòu)成，且在所述樹(shù)脂粘結(jié)層和纖維布之間具有磁性短切纖維，所述磁性短切纖維插入到纖維布和樹(shù)脂粘結(jié)層中，并且磁性短切纖維與所述纖維布之間的夾角大致為45°，另外，粘著劑層的厚度大致為0.05mm。實(shí)施例8按照實(shí)施例1的方法進(jìn)行，不同的是步驟1中磁性短切纖維表面未噴灑預(yù)處理劑，得到纖維金屬層合板A8。將該纖維金屬層合板的橫截面通過(guò)顯微鏡觀察可知，該纖維金屬層合板由依次層疊的金屬層、樹(shù)脂粘結(jié)層、纖維布、樹(shù)脂粘結(jié)層和金屬層構(gòu)成，且在所述樹(shù)脂粘結(jié)層和纖維布之間具有磁性短切纖維，所述磁性短切纖維插入到纖維布和樹(shù)脂粘結(jié)層中，并且磁性短切纖維與所述纖維布之間的夾角大致為45°，另外，粘著劑層的厚度大致為0.05mm。實(shí)施例9按照實(shí)施例1的方法進(jìn)行，不同的是磁場(chǎng)方向與金屬的夾角為20°，得到纖維金屬層合板A9。將該纖維金屬層合板的橫截面通過(guò)顯微鏡觀察可知，該纖維金屬層合板由依次層疊的金屬層、樹(shù)脂粘結(jié)層、纖維布、樹(shù)脂粘結(jié)層和金屬層構(gòu)成，且 在所述樹(shù)脂粘結(jié)層和纖維布之間具有磁性短切纖維，所述磁性短切纖維插入到纖維布和樹(shù)脂粘結(jié)層中，并且磁性短切纖維與所述纖維布之間的夾角大致為20°，另外，粘著劑層的厚度大致為0.05mm。對(duì)比例1按照實(shí)施例1的方法進(jìn)行，不同的是步驟1中未加入磁性玻璃短切纖維，得到纖維金屬層合板D1。對(duì)比例2按照實(shí)施例1的方法進(jìn)行，不同的是用玻璃短切纖維替換磁性玻璃短切纖維，得到纖維金屬層合板D2。測(cè)試?yán)?(剝離強(qiáng)度測(cè)試)將實(shí)施例1-9和對(duì)比例1-2得到的纖維金屬層合板A1-A9和D1-D2分別裁剪為尺寸為100mm×20mm的樣條(其中纖維方向是樣條長(zhǎng)度方向)；將得到的樣條在萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)上，以剝離速度為10mm/min進(jìn)行剝離，使剝離側(cè)的金屬完全脫落，記錄下數(shù)據(jù)，該值即為剝離強(qiáng)度。其結(jié)果如表1所示。表1序號(hào)剝離強(qiáng)度(N)A1265A2310A3286A4258A5267A6272A7275A8240A9225D1180D2210以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡(jiǎn)單變型，這些簡(jiǎn)單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。另外需要說(shuō)明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過(guò)任何合適的方式進(jìn)行組合為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對(duì)各種可能的組合方式不再另行說(shuō)明。此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開(kāi)的內(nèi)容。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3