本發(fā)明屬于高分子復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料排骨架及其制備方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的排骨架，主要是鋼制或木質(zhì)框架結(jié)構(gòu)，舒適性不佳。傳統(tǒng)鋼制框架的表面烤漆內(nèi)含有對人體有害的化學(xué)物質(zhì)，有些排骨架為了追求美觀還添加了重金屬，并且，鋼架之中還會(huì)使用塑料的固定件，同樣會(huì)散發(fā)有害物質(zhì)。傳統(tǒng)鋼制框架在使用過程中，往往會(huì)發(fā)出較大的聲響，在晚間使用時(shí)，噪音會(huì)影響使用者的睡眠質(zhì)量。專利cn202477053u公開了一種方便運(yùn)輸及存放的床，包括床頭板、床架、排骨架、排骨支撐架，所述排骨架包括數(shù)根固定在軟質(zhì)連接條上的木方。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料排骨架，具有結(jié)構(gòu)簡單、強(qiáng)度高、綠色環(huán)保且不易發(fā)出聲、耐摩擦、防水、防潮、耐高低溫、耐腐蝕、使用壽命長和使用方便等優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種所述連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料排骨架的制備方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料排骨架，包括排骨支撐架以及位于所述排骨支撐架上的若干個(gè)相互平行、等間距設(shè)置的排骨肋板。

所述排骨肋板和所述排骨支撐架之間通過卡槽固定連接。

所述排骨肋板的形狀為長條形。

所述排骨肋板的寬度為20～500mm，長度和寬度也可根據(jù)需要進(jìn)行確定。

所述排骨支撐架的形狀為正方形、長方形、多邊形等中的一種，也可根據(jù)需要確定，寬度×長度為1500×2000mm、1800×2000mm、1500×1900mm等中的一種，也可依據(jù)需求確定。

所述排骨肋板和所述排骨支撐架從上至下依次包括上裝飾層、連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料層、下裝飾層，通過模壓成型而成。

所述上裝飾層、所述下裝飾層的厚度均為0.2～0.5mm。

所述連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料層的厚度為3～25mm。

所述連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料層是由連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料制成。

所述連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料是由以下重量份的組分制成：

熱塑性塑料20～50份，

連續(xù)纖維50～80份。

所述熱塑性塑料選自聚乙烯、聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺6、聚酰胺66、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚氯乙烯中的至少一種。

所述連續(xù)纖維為連續(xù)玻璃纖維、連續(xù)芳綸纖維、連續(xù)超高分子量聚乙烯纖維、連續(xù)玄武巖纖維中的至少一種。

所述上裝飾層、所述下裝飾層為滌綸纖維布、錦綸(pa)纖維布、腈綸纖維布、三聚氰氨裝飾面紙中的至少一種。

一種所述連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料排骨架的制備方法，包括以下步驟：

在連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料層的上表面上鋪放上裝飾層，下表面上鋪放下裝飾層，經(jīng)過加熱模壓、冷壓定型，切割獲得排骨肋板和排骨支撐架；

將若干個(gè)排骨肋板相互平行、等間距設(shè)置在排骨支撐架上，獲得所述連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料排骨架。

所述連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料層的制備方法包括以下步驟：

將20～50份熱塑性塑料擠出淋膜，將50～80份連續(xù)纖維平行排列成帶狀，導(dǎo)出，與擠出的熔融樹脂進(jìn)行浸漬，將浸漬后的連續(xù)纖維輥壓、冷卻，制得連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料；

將連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料在0°和90°依次交錯(cuò)鋪層制備得到連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料層；其中，0°方向?yàn)槔w維方向(或長度方向)，90°是垂直于纖維方向(或1寬度方向)。

所述加熱模壓的溫度為160～280℃，時(shí)間為5～30min。

所述冷壓定型的溫度為20～40℃，壓力為5～10mpa，時(shí)間為20～50min。

由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

本發(fā)明提供的高性能環(huán)保的排骨架的結(jié)構(gòu)簡單、外形美觀、舒適性好，具有綠色環(huán)保、高強(qiáng)度、韌性好、耐摩擦、防水、防潮、耐高低溫、耐腐蝕、使用壽命長以及拆裝方便等優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明提供的排骨架采用可回收再利用的連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料，綠色環(huán)保，在節(jié)能減排及環(huán)境保護(hù)方面具有突出優(yōu)點(diǎn)；本發(fā)明提供的排骨架人體睡上去的時(shí)候是整體受力，而不是局部受力，解決了睡眠不舒適的問題。

本發(fā)明采用的連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料可重復(fù)利用，反復(fù)成型使用，體現(xiàn)了高效節(jié)能，綠色環(huán)保的理念。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1所示連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料排骨架的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料的成型工藝示意圖。

其中：1為排骨支撐架，2為排骨肋板，3為連續(xù)纖維，4為雙擠出模頭，5為輥壓裝置，6為收卷裝置。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖所示實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

實(shí)施例1

如圖1所示，圖1為本發(fā)明實(shí)施例1所示連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料排骨架的結(jié)構(gòu)示意圖。

一種連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料排骨架，包括排骨支撐架1以及位于所述排骨支撐架1上的若干個(gè)相互平行、等間距設(shè)置的排骨肋板2。所述排骨肋板2和所述排骨支撐架1之間通過卡槽固定連接。

排骨肋板2和排骨支撐架1從上至下依次包括上裝飾層、連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料層、下裝飾層，通過模壓成型而成。

上裝飾層、下裝飾層的厚度均為0.2mm；連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料層的厚度為3mm。連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料層是由連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料制成。

熱塑性塑料為聚丙烯；連續(xù)纖維為連續(xù)玻璃纖維。上裝飾層、下裝飾層均為滌綸纖維布。

如圖2所示，圖2為連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料的成型工藝示意圖。一種連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料排骨架的制備方法，包括以下步驟：

將連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料層的上表面上鋪放上裝飾層，下表面上鋪放下裝飾層，經(jīng)過加熱模壓、冷壓定型，加熱的溫度為260℃，時(shí)間為5min；冷壓溫度為20℃，壓力為5mpa，冷壓的時(shí)間為50min；制得板材經(jīng)過切割鋸切割成長條狀板材獲得排骨肋板2，制得板材經(jīng)過切割鋸切割成長方形獲得排骨支撐架1，排骨肋板2的寬度×厚度×長度為500×3.4×1500mm，排骨支撐架1的寬度×長度為1500×2000mm。

將若干個(gè)排骨肋板2相互平行、等間距設(shè)置在排骨支撐架1上，獲得所述連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料排骨架。

連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料層的制備方法包括以下步驟：

將重量份為20份的熱塑性塑料加入到擠出機(jī)中，通過交錯(cuò)的雙擠出模頭4擠出淋膜，通過張力調(diào)節(jié)裝置將80重量份的連續(xù)纖維3平行排列成帶狀，導(dǎo)到雙擠出模頭4處，帶狀連續(xù)纖維的兩側(cè)分別與雙擠出模頭4接觸，在模頭處與擠出的熔融樹脂進(jìn)行浸漬，將浸漬后的連續(xù)纖維導(dǎo)入輥壓裝置5，輥壓、冷卻，經(jīng)收卷裝置6收卷后制得連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性塑料復(fù)合材料；將連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料在0°和90°依次交錯(cuò)鋪層制備得到連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料層；其中，0°方向?yàn)槔w維方向，90°是垂直于纖維方向。

實(shí)施例2

一種連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料排骨架，包括排骨支撐架以及位于所述排骨支撐架上的若干個(gè)相互平行、等間距設(shè)置的排骨肋板。所述排骨肋板和所述排骨支撐架之間通過卡槽固定連接。

排骨肋板和排骨支撐架從上至下依次包括上裝飾層、連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料層、下裝飾層，通過模壓成型而成。

上裝飾層、下裝飾層的厚度均為0.5mm；連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料層的厚度為20mm。連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料層是由連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料制成。

熱塑性塑料為聚乙烯；連續(xù)纖維為連續(xù)超高分子量聚乙烯纖維。上裝飾層、下裝飾層均為錦綸(pa)纖維布。

一種連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料排骨架的制備方法，包括以下步驟：

將連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料層的上表面上鋪放上裝飾層，下表面上鋪放下裝飾層，經(jīng)過加熱模壓、冷壓定型，加熱的溫度為160℃，時(shí)間為30min；冷壓溫度為35℃，壓力為10mpa，冷壓的時(shí)間為20min；制得板材經(jīng)過切割鋸切割成長條狀板材獲得排骨肋板，制得板材經(jīng)過切割鋸切割成長方形獲得排骨支撐架，排骨肋板的寬度×厚度×長度為20×21×1800mm，排骨支撐架的寬度×長度為1800×2000mm。

將若干個(gè)排骨肋板相互平行、等間距設(shè)置在排骨支撐架上，獲得所述連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料排骨架。

連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料層的制備方法包括以下步驟：

將重量份為50份的熱塑性塑料加入到擠出機(jī)中，通過交錯(cuò)的雙擠出模頭擠出淋膜，通過張力調(diào)節(jié)裝置將50重量份的連續(xù)纖維平行排列成帶狀，導(dǎo)到雙擠出模頭處，帶狀連續(xù)纖維的兩側(cè)分別與雙擠出模頭接觸，在模頭處與擠出的熔融樹脂進(jìn)行浸漬，將浸漬后的連續(xù)纖維導(dǎo)入輥壓裝置，輥壓、冷卻，經(jīng)收卷裝置收卷后制得連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性塑料復(fù)合材料；將連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料在0°和90°依次交錯(cuò)鋪層制備得到連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料 層；其中，0°方向?yàn)槔w維方向，90°是垂直于纖維方向。

實(shí)施例3

一種連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料排骨架，包括排骨支撐架以及位于所述排骨支撐架上的若干個(gè)相互平行、等間距設(shè)置的排骨肋板。所述排骨肋板和所述排骨支撐架之間通過卡槽固定連接。

排骨肋板和排骨支撐架從上至下依次包括上裝飾層、連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料層、下裝飾層，通過模壓成型而成。

上裝飾層、下裝飾層的厚度均為0.35mm；連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料層的厚度為10mm。連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料層是由連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料制成。

熱塑性塑料為聚酰胺6；連續(xù)纖維為連續(xù)芳綸纖維。上裝飾層、下裝飾層均為三聚氰氨裝飾面紙。

一種連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料排骨架的制備方法，包括以下步驟：

將連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料層的上表面上鋪放上裝飾層，下表面上鋪放下裝飾層，經(jīng)過加熱模壓、冷壓定型，加熱的溫度為280℃，時(shí)間為15min；所述冷壓溫度為30℃，壓力為7mpa，冷壓的時(shí)間為40min；制得板材經(jīng)過切割鋸切割成長條狀板材獲得排骨肋板，制得板材經(jīng)過切割鋸切割成長方形獲得排骨支撐架，排骨肋板的寬度×厚度×長度為100×10.7×1500mm，排骨支撐架的寬度×長度為1500×1900mm。

將若干個(gè)排骨肋板相互平行、等間距設(shè)置在排骨支撐架上，獲得所述連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料排骨架。

連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料層的制備方法包括以下步驟：

將重量份為45份的熱塑性塑料加入到擠出機(jī)中，通過交錯(cuò)的雙擠出模頭擠出淋膜，通過張力調(diào)節(jié)裝置將55重量份的連續(xù)纖維平行排列成帶狀，導(dǎo)到雙擠出模頭處，帶狀連續(xù)纖維的兩側(cè)分別與雙擠出模頭接觸，在模頭處與擠出的熔融樹脂進(jìn)行浸漬，將浸漬后的連續(xù)纖維導(dǎo)入輥壓裝置，輥壓、冷卻，經(jīng)收卷裝置收卷后制得連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性塑料復(fù)合材料；將連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料在0°和90°依次交錯(cuò)鋪層制備得到連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料層；其中，0°方向?yàn)槔w維方向，90°是垂直于纖維方向。

實(shí)施例4

一種連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料排骨架，包括排骨支撐架以及位于所述排骨支撐架上的若干個(gè)相互平行、等間距設(shè)置的排骨肋板。所述排骨肋板和所述排骨支撐架之間通過卡槽固定連接。

排骨肋板和排骨支撐架從上至下依次包括上裝飾層、連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料層、下裝飾層，通過模壓成型而成。

上裝飾層、下裝飾層的厚度均為0.4mm；連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料層的厚度為8mm。連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料層是由連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料制成。

熱塑性塑料為聚酰胺66；連續(xù)纖維為連續(xù)玄武巖纖維。上裝飾層、下裝飾層均為腈綸纖維布。

一種連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料排骨架的制備方法，包括以下步驟：

將連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料層的上表面上鋪放上裝飾層，下表面上鋪放下裝飾層，經(jīng)過加熱模壓、冷壓定型，加熱的溫度為270℃，時(shí)間為10min；所述冷壓溫度為25℃，壓力為6mpa，冷壓的時(shí)間為30min；制得板材經(jīng)過切割鋸切割成長條狀板材獲得排骨肋板，制得板材經(jīng)過切割鋸切割成長方形獲得排骨支撐架，排骨肋板的寬度×厚度×長度為200×8.8×1800mm，排骨支撐架的寬度×長度為1800×2000mm。

將若干個(gè)排骨肋板相互平行、等間距設(shè)置在排骨支撐架上，獲得所述連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料排骨架。

連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料層的制備方法包括以下步驟：

將重量份為30份的熱塑性塑料加入到擠出機(jī)中，通過交錯(cuò)的雙擠出模頭擠出淋膜，通過張力調(diào)節(jié)裝置將70重量份的連續(xù)纖維平行排列成帶狀，導(dǎo)到雙擠出模頭處，帶狀連續(xù)纖維的兩側(cè)分別與雙擠出模頭接觸，在模頭處與擠出的熔融樹脂進(jìn)行浸漬，將浸漬后的連續(xù)纖維導(dǎo)入輥壓裝置，輥壓、冷卻，經(jīng)收卷裝置收卷后制得連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性塑料復(fù)合材料；將連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料在0°和90°依次交錯(cuò)鋪層制備得到連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料層；其中，0°方向?yàn)槔w維方向，90°是垂直于纖維方向。

實(shí)施例5

一種連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料排骨架，包括排骨支撐架以及位于所述排骨支撐架上的若干個(gè)相互平行、等間距設(shè)置的排骨肋板。所述排骨肋板和所述排骨支撐架之間通過卡槽固定連接。

排骨肋板和排骨支撐架從上至下依次包括上裝飾層、連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料層、下裝飾層，通過模壓成型而成。

上裝飾層、下裝飾層的厚度均為0.3mm；連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料層的厚度為25mm。連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料層是由連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料制成。

熱塑性塑料為聚對苯二甲酸丁二醇酯；連續(xù)纖維為連續(xù)玻璃纖維。上裝飾層、下裝飾層均為滌綸纖維布。

一種連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料排骨架的制備方法，包括以下步驟：

將連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料層的上表面上鋪放上裝飾層，下表面上鋪放下裝飾層，經(jīng)過加熱模壓、冷壓定型，加熱的溫度為265℃，時(shí)間為25min；所述冷壓溫度為40℃，壓力為8mpa，冷壓的時(shí)間為25min；制得板材經(jīng)過切割鋸切割成長條狀板材獲得排骨肋板，制得板材經(jīng)過切割鋸切割成長方形獲得排骨支撐架，排骨肋板的寬度×厚度×長度為300×25.6×1500mm，排骨支撐架的寬度×長度為1500×2000mm。

將若干個(gè)排骨肋板相互平行、等間距設(shè)置在排骨支撐架上，獲得所述連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料排骨架。

連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料層的制備方法包括以下步驟：

將重量份為35份的熱塑性塑料加入到擠出機(jī)中，通過交錯(cuò)的雙擠出模頭擠出淋膜，通過張力調(diào)節(jié)裝置將65重量份的連續(xù)纖維平行排列成帶狀，導(dǎo)到雙擠出模頭處，帶狀連續(xù)纖維的兩側(cè)分別與雙擠出模頭接觸，在模頭處與擠出的熔融樹脂進(jìn)行浸漬，將浸漬后的連續(xù)纖維導(dǎo)入輥壓裝置，輥壓、冷卻，經(jīng)收卷裝置收卷后制得連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性塑料復(fù)合材料；將連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料在0°和90°依次交錯(cuò)鋪層制備得到連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料層；其中，0°方向?yàn)槔w維方向，90°是垂直于纖維方向。

上述的對實(shí)施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本發(fā)明不限于這里的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。