專利名稱：一種輕質(zhì)三明治結(jié)構(gòu)復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于材料領(lǐng)域，特別涉及一種樹(shù)脂基復(fù)合材料。
背景技術(shù)：
輕質(zhì)三明治結(jié)構(gòu)復(fù)合材料由于具有“輕質(zhì)高強(qiáng)”的特性，在近幾十年發(fā)展迅猛。夾芯復(fù)合材料結(jié)構(gòu)被形象地稱為“三明治結(jié)構(gòu)”，這種結(jié)構(gòu)一般是由三層材料制成，這種材料的上下面層是高強(qiáng)度、高模量材料，中間層(芯材)是較厚的輕質(zhì)材料。目前，用于復(fù)合材料“三明治”結(jié)構(gòu)的夾芯材料主要有強(qiáng)心氈、硬質(zhì)泡沫、蜂窩和輕木四大類。硬質(zhì)泡沫主要 有聚氯乙烯(PVC)、聚氨酯(I3U)、聚醚酰亞胺(PEI)和丙烯腈一苯乙烯(SAN或AS)、聚甲基丙烯酰亞胺(PMI)、熱塑性聚乙烯(PET)等。蜂窩夾芯材料有玻璃布蜂窩、NOMEX蜂窩、棉布蜂窩、鋁蜂窩等。蜂窩夾層結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度高，剛性好，但蜂窩為開(kāi)孔結(jié)構(gòu)，與上下面板的粘接面積小，粘接效果一般沒(méi)有泡沫好。輕木夾芯材料是一種天然產(chǎn)品，市場(chǎng)常見(jiàn)的輕木夾芯為Balsa輕木，其纖維具有良好的強(qiáng)度和韌性，特別適合用于復(fù)合材料夾層結(jié)構(gòu)。三明治結(jié)構(gòu)(夾層結(jié)構(gòu))的研究和生產(chǎn)，迄今已有六十多年歷史，1943年英國(guó)海耳教授第一次采用夾層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)飛機(jī)的機(jī)翼，其表面用的是桃花芯木，夾芯材料用的是巴薩木。為了改進(jìn)木材易潮濕、易腐蝕和易著火的缺點(diǎn)，美國(guó)千斯渥特飛機(jī)公司在制造“短劍式”飛機(jī)機(jī)翼時(shí)，采用了鋁制薄片做表面。隨著玻璃鋼等復(fù)合材料的發(fā)展，研制成功了耐熱性和電性能都很好的玻璃鋼蜂窩夾層結(jié)構(gòu)和玻璃鋼泡沫夾層結(jié)構(gòu)，在飛機(jī)、船舶、車輛、建筑等方面的使用逐年增加，并已成為雷達(dá)罩生產(chǎn)專用結(jié)構(gòu)材料。以碳纖維、硼纖維復(fù)合材料做面板的三明治結(jié)構(gòu)夾芯材料已大量出現(xiàn)在航空、宇航工業(yè)中。近幾年，夾芯復(fù)合材料無(wú)論是在產(chǎn)量、銷量還是在生產(chǎn)技術(shù)、生產(chǎn)工藝、新產(chǎn)品研發(fā)等方面，都獲得了快速發(fā)展。紡織結(jié)構(gòu)復(fù)合材料由于其優(yōu)異的力學(xué)性能和相對(duì)較低的價(jià)格，其應(yīng)用幾乎滲透到各個(gè)領(lǐng)域，如航空航天、車船制造、建筑行業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生、體育用品等領(lǐng)域。為了減少在編織過(guò)程中對(duì)纖維的損傷以及由于屈曲降低承力作用，人們采用無(wú)屈曲織物(non-crimpFabric，簡(jiǎn)稱NCF)作為紡織復(fù)合材料的增強(qiáng)體。NCF由在特定方向上呈直線排列的纖維束層構(gòu)成，纖維束以特定方向一根根排列，并使用較細(xì)的紗線用針織的方法將其固定起來(lái)。NCF織物除了減少對(duì)纖維的損傷外，也改善了層間剪切強(qiáng)度、損傷容限、厚度方向上的性能等，作為復(fù)合材料的增強(qiáng)結(jié)構(gòu)，它既克服了機(jī)織物因紗線屈曲而導(dǎo)致的紗線性能利用率降低的問(wèn)題，又改善了層合織物在使用中易于層間開(kāi)裂的缺陷，因而具有廣闊的發(fā)展前景。本發(fā)明以黃麻諱編雙軸向襯紗織物(Multi-layered Biaxial Weft KnittedFabrics, MBffK,即是利用針織基本線圈結(jié)構(gòu)將經(jīng)緯向黃麻襯紗平直地綁縛在織物中，使兩軸向襯紗呈現(xiàn)伸直狀態(tài)，從而最大限度地發(fā)揮其增強(qiáng)性能)作為輕質(zhì)三明治結(jié)構(gòu)的上下面層，作為此三明治結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的主要支撐構(gòu)件。緯編雙軸向襯紗織物雙軸向織物具有優(yōu)異的拉伸性能及良好的可成形性，是目前綜合性能很好的紡織復(fù)合材料增強(qiáng)結(jié)構(gòu)。高粱類植物秸桿是個(gè)值得開(kāi)發(fā)的天然材料，其秸桿芯料資源豐富，具有質(zhì)輕、價(jià)廉和易加工的特點(diǎn)。傳統(tǒng)上這種秸桿都做燃料或者動(dòng)物的飼料，對(duì)它的開(kāi)發(fā)也僅局限于燃料和飼料上。植物秸桿芯料為多孔管狀排列結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)決定了其具有低密度，易壓縮，隔熱等特性。本發(fā)明根據(jù)秸桿芯料的特性將其作為復(fù)合材料的夾層材料使用。它與木質(zhì)材料作為夾層的功能一樣，但秸桿芯料更輕，更軟，也更易加工，它可以直接加入材料中模壓成型，成型時(shí)芯料可以被壓成任意模具形狀。黃麻纖維是一種韌皮纖維，源于自然、對(duì)環(huán)境無(wú)害、可生物降解，價(jià)格低廉，具有較高的比模量、比強(qiáng)度，適合制作較高承載要求的復(fù)合材料增強(qiáng)體。我國(guó)黃麻資源豐富，應(yīng)用歷史悠久，采用黃麻天然纖維替代或取代木材、玻璃纖維等材料做為聚合物復(fù)合材料的增強(qiáng)體，在凈化環(huán)境、防止污染、替代有害物質(zhì)、減少?gòu)U棄物以及有效利用自然資源和材料的再資源化等方面具有積極意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種輕質(zhì)三明治結(jié)構(gòu)復(fù)合材料及其制造方法。所述輕質(zhì)三明治結(jié)構(gòu)復(fù)合材料以黃麻緯編雙軸向織物為上下面層，以高粱類植物秸桿芯料作為中間層的輕質(zhì)三明治結(jié)構(gòu)復(fù)合材料；所述輕質(zhì)三明治結(jié)構(gòu)復(fù)合材料由黃麻緯 編雙軸向針織物面層及秸桿芯料與聚丙烯短纖熱壓制得，所述輕質(zhì)三明治結(jié)構(gòu)復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度為23. 5-50. 2Mpa,彎曲強(qiáng)度為32. 6-75. 2Mpa ；所述黃麻緯編雙軸向織物的經(jīng)緯向襯紗密度分別為經(jīng)紗密度12根/英寸，緯紗密度為24根/英寸?；A(chǔ)地組織為1+1羅紋，起到綁縛經(jīng)緯向黃麻襯紗的作用。緯紗被羅紋組織的圈柱握持，而襯經(jīng)紗由兩面的襯緯紗夾持，所述襯經(jīng)紗和襯緯紗為黃麻纖維襯紗，織物中的黃麻纖維襯紗呈伸直狀態(tài)。所述黃麻緯編雙軸向針織物及秸桿芯料與聚丙烯短纖質(zhì)量比為I : 1-2.3。所述高梁類秸桿芯料制備方法如下選取粗細(xì)度相近的秸桿若干，將秸桿外層硬皮剝離干凈，將秸桿芯料截成具有一定平均長(zhǎng)度的小段備用。然后將這些秸桿芯料小段用與黃麻雙軸向織物相同的黃麻紗線穿聯(lián)起來(lái)，使穿聯(lián)后排列寬度與板材寬度一致，從而形成高粱類秸桿芯料，即由秸桿芯料小段組成的三明治中間層部分。輕質(zhì)三明治結(jié)構(gòu)復(fù)合材料制造方法包括如下步驟所述的黃麻緯編雙軸向針織物、秸桿芯料層與聚丙烯短纖進(jìn)行間隔鋪層，黃麻織物、秸桿芯層上下兩面均鋪有一層聚丙烯短纖；熱壓機(jī)從室溫開(kāi)始升溫到60°C，將上述間隔鋪層的黃麻織物、秸桿芯料與聚丙烯短纖放置到熱壓機(jī)上，繼續(xù)升溫到90-100°C，加壓至(3-8)MPa，保壓升溫至150_170°C，保溫IOmin后升溫至195°C,保溫保壓30min后自然冷卻至室溫即可。所述黃麻緯編雙軸向針織物及秸桿芯料與聚丙烯短纖質(zhì)量比為I : 1-2.3。有益效果本發(fā)明所述復(fù)合材料的制造方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用了黃麻雙軸向織物為面層，秸桿芯料為中間層，與聚丙烯短纖均勻混合形成預(yù)制件，利用熱壓工藝制備復(fù)合材料。此方法易于操作，成本低廉，相對(duì)成型周期較短，產(chǎn)品厚度變化容易，制備過(guò)程中沒(méi)有廢棄物產(chǎn)生，有利于環(huán)境的保護(hù)，符合綠色生產(chǎn)的要求。本發(fā)明所述可再生黃麻纖維是一種可再生性天然植物纖維，不但可以作為木材的替代品，還可以部分取代玻璃等合成纖維。本發(fā)明所制備的輕質(zhì)三明治結(jié)構(gòu)織物增強(qiáng)復(fù)合材料可以滿足一般力學(xué)性能要求，特別是在民用方面，可作為非承力結(jié)構(gòu)和部分承力結(jié)構(gòu)部件，如室內(nèi)裝潢材料等，將具有廣闊的發(fā)展前景。
本發(fā)明中黃麻緯編雙軸向織物的特點(diǎn)是(1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于加工成型和工藝調(diào)整；(2)織物中的經(jīng)緯襯紗平直排列，可充分發(fā)揮纖維的強(qiáng)度和剛度；增加復(fù)合材料的拉伸力學(xué)性能；(3)適合各種紗線，具有很好的可設(shè)計(jì)性和可混編性。本發(fā)明黃麻緯編雙軸向襯紗織物的制造方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，選取了黃麻作為緯編雙軸向織物的主要原料，可以充分利用黃麻優(yōu)良的力學(xué)性能和資源優(yōu)勢(shì)；而利用緯編雙軸向的編織方法來(lái)加工黃麻緯編雙軸向襯紗織物，原料價(jià)格低廉，可以節(jié)約生產(chǎn)成本，開(kāi)發(fā)新型優(yōu)質(zhì)的環(huán)保復(fù)合材料的增強(qiáng)體，同時(shí)不產(chǎn)生化學(xué)廢棄物，對(duì)環(huán)境無(wú)污染。發(fā)明具有表層雙向襯紗織物在經(jīng)向及緯向優(yōu)良的力學(xué)性能和能量吸收特性以及芯料的輕質(zhì)、保溫(10小時(shí)內(nèi)溫度變化范圍在5-8°C )、隔音、易成型等特點(diǎn)。


圖I織針和紗線的位置配置示意圖 圖2黃麻緯編雙軸向織物以及秸桿芯料鋪層位置圖3復(fù)合材料熱壓成型工藝流程
具體實(shí)施例方式本發(fā)明所述黃麻緯編雙軸向織物的織造方法，利用本校復(fù)合材料所研制的緯編雙軸向襯紗機(jī)(梁子青，邱冠雄，周慶等發(fā)表論文題目為緯編雙軸向織物復(fù)合材料的彈道沖擊響應(yīng)，紡織學(xué)報(bào)，2010，Vol. 24(12) :37:39.)進(jìn)行黃麻緯編雙軸向織物的編織，其中介紹了緯編雙軸向襯紗機(jī)，見(jiàn)附圖I。三組紗線的導(dǎo)紗器從前針床到后針床的排列順序?yàn)橐r緯紗導(dǎo)紗器、襯經(jīng)紗導(dǎo)紗器、針織紗導(dǎo)紗器。襯緯紗導(dǎo)紗器和針織紗導(dǎo)紗器安裝在機(jī)頭上，隨三角座移動(dòng)，成圈編織時(shí)從橫向把針織紗和襯緯紗分別喂到針前和針后兩個(gè)位置。經(jīng)紗導(dǎo)紗器沿針床方向水平排列，每個(gè)導(dǎo)紗器位于兩枚織針之間，導(dǎo)紗器間距與針距相同，從縱向喂入紗線。三種紗線在機(jī)器上的喂入形式見(jiàn)圖I。其中I為襯經(jīng)紗，2為襯緯紗，3為滌綸捆綁紗，4為織針。編織成用作面層的雙軸向襯紗織物(經(jīng)紗密度12根/英寸，緯紗密度為24根/英寸)，綁縛組織為1+1羅紋，綁縛組織3為滌綸捆綁紗。將該雙軸向襯紗織物作為面層，秸桿芯料為中間層進(jìn)行鋪層，如圖2所示。在該織物以及秸桿芯層的上下兩面分別均勻鋪放聚丙烯樹(shù)脂短纖。本發(fā)明所述輕質(zhì)三明治結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的制造方法，特征在于該方法采用所述的黃麻雙軸向織物及秸桿芯料作為復(fù)合材料的增強(qiáng)體，與聚丙烯樹(shù)脂短纖采用熱壓方法制造復(fù)合材料板材，見(jiàn)附圖2。本發(fā)明所述制造輕質(zhì)三明治結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的方法為采用上述黃麻緯編雙軸向針織物作為面層，以不同鋪層數(shù)(2-4層)以及秸桿芯料與樹(shù)脂的質(zhì)量配比(I 1-1 2.3)分別制備不同工藝的輕質(zhì)三明治復(fù)合材料板材。具體熱壓流程見(jiàn)圖3.下面給出本發(fā)明幾個(gè)具體的實(shí)施例實(shí)施例I :以2層黃麻緯編雙軸向織物為上下面層，黃麻緯編雙軸向織物及秸桿芯料2層與聚丙烯短纖按照質(zhì)量比I : I的比例進(jìn)行熱壓制備輕質(zhì)復(fù)合材料板材，熱壓溫度變化區(qū)間為60°C -195°C。所述的黃麻緯編雙軸向針織物及秸桿芯料與聚丙烯短纖進(jìn)行間隔鋪層，每層黃麻織物、秸桿層兩面均鋪有一層聚丙烯短纖；熱壓機(jī)加熱到60°C，將上述間隔鋪層的黃麻織物及秸桿與聚丙烯短纖放置到熱壓機(jī)上，升溫到100°C，加壓至3MPa，保壓升溫至160°C，保溫IOmin后升溫至195°C,保溫保壓30min后自然冷卻至室溫即可。實(shí)施例2 :以2層黃麻緯編雙軸向織物為上下面層，此織物及秸桿芯料2層與聚丙烯短纖按照質(zhì)量比I : I. 5的比例進(jìn)行熱壓制備輕質(zhì)復(fù)合材料板材，熱壓溫度變化區(qū)間為60 0C -195。。。所述的黃麻緯編雙軸向針織物及秸桿芯料與聚丙烯短纖進(jìn)行間隔鋪層，每層黃麻織物、秸桿層兩面均鋪有一層聚丙烯短纖；熱壓機(jī)加熱到60°C，將上述間隔鋪層的黃麻織物及秸桿與聚丙烯短纖放置到熱壓機(jī)上，升溫到100°C，加壓至3MPa，保壓升溫至160°C，保溫IOmin后升溫至195°C,保溫保壓30min后自然冷卻至室溫即可。實(shí)施例3 :以2層黃麻緯編雙軸向織物為上下面層，此織物及秸桿芯料2層與聚丙烯短纖按照質(zhì)量比I : 2. 3的比例進(jìn)行熱壓制備輕質(zhì)復(fù)合材料板材，熱壓溫度變化區(qū)間為 60 0C -195。。。所述的黃麻緯編雙軸向針織物及秸桿芯料與聚丙烯短纖進(jìn)行間隔鋪層，每層黃麻織物、秸桿層兩面均鋪有一層聚丙烯短纖；熱壓機(jī)加熱到60°C，將上述間隔鋪層的黃麻織物及秸桿與聚丙烯短纖放置到熱壓機(jī)上，升溫到100°C，加壓至3MPa，保壓升溫至160°C，保溫IOmin后升溫至195°C,保溫保壓30min后自然冷卻至室溫即可。實(shí)施例4 :以4層黃麻緯編雙軸向織物為上下面層，此織物及秸桿芯料2層與聚丙烯短纖按照質(zhì)量比I : I的比例進(jìn)行熱壓制備輕質(zhì)復(fù)合材料板材，熱壓溫度變化區(qū)間為60 0C -195。。。所述的黃麻緯編雙軸向針織物及秸桿芯料與聚丙烯短纖進(jìn)行間隔鋪層，每層黃麻織物、秸桿層兩面均鋪有一層聚丙烯短纖；熱壓機(jī)加熱到60°C，將上述間隔鋪層的黃麻織物及秸桿與聚丙烯短纖放置到熱壓機(jī)上，升溫到100°C，加壓至6MPa，保壓升溫至160°C，保溫IOmin后升溫至195°C,保溫保壓30min后自然冷卻至室溫即可。實(shí)施例5 :以4層黃麻緯編雙軸向織物為上下面層，此織物及秸桿芯料4層與聚丙烯短纖按照質(zhì)量比I : I的比例進(jìn)行熱壓制備輕質(zhì)復(fù)合材料板材，熱壓溫度變化區(qū)間為60 0C -195。。。所述的黃麻緯編雙軸向針織物及秸桿芯料與聚丙烯短纖進(jìn)行間隔鋪層，每層黃麻織物、秸桿層兩面均鋪有一層聚丙烯短纖；熱壓機(jī)加熱到60°C，將上述間隔鋪層的黃麻織物及秸桿與聚丙烯短纖放置到熱壓機(jī)上，升溫到100°C，加壓至6MPa，保壓升溫至160°C，保溫IOmin后升溫至195°C,保溫保壓30min后自然冷卻至室溫即可。輕質(zhì)三明治結(jié)構(gòu)復(fù)合材料板材性能測(cè)試與結(jié)果對(duì)于所述制備的輕質(zhì)三明治結(jié)構(gòu)復(fù)合材料，其重量比同樣厚度黃麻針織物增強(qiáng)聚丙烯層合復(fù)合材料輕約10-25%。拉伸及彎曲性能是復(fù)合材料最基本和重要的力學(xué)性能，其能夠反映復(fù)合材料抵抗外界拉伸及彎曲力破壞作用能力的強(qiáng)弱。根據(jù)目前適用于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB1447-83)及(GB1499-83)分別對(duì)不同工藝板材進(jìn)行測(cè)試。從測(cè)試結(jié)果分析可知，對(duì)于不同質(zhì)量配比及不同面層及芯層層數(shù)的增強(qiáng)板材拉伸強(qiáng)度為23. 5-50. 2Mpa,拉伸模量 2. 1-4. 9Gpa ;彎曲強(qiáng)度為 32. 6-75. 2Mpa,彎曲模量 2. 9-7. 6Gpa。本發(fā)明所述輕質(zhì)三明治結(jié)構(gòu)復(fù)合材料力學(xué)性能高于常用的木碎板(拉伸強(qiáng)度15-18Mpa,拉伸模量I. 0-2. 4Gpa (鄭融,冼杏娟，葉穎薇,等.黃麻纖維/環(huán)氧復(fù)合材料基其性能分析[J].復(fù)合材料學(xué)報(bào)，1995，(1) :18-24.))，達(dá)到甚至超過(guò)同類植物纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(具體見(jiàn)王瑞，焦曉寧，郭秉臣，等.亞麻纖維非織造布復(fù)合材料的研究與開(kāi)發(fā)[J].紡織學(xué)報(bào)，2003，(5) :15-17;曾竟成，肖加余，梁重云，等.黃麻纖維增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料工藝與性能研究[J].玻璃鋼/復(fù)合材料.2001，(3) :30-33 ;劉麗妍，黃故.制備工藝對(duì)亞麻增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料拉伸性能的影響.工程塑料應(yīng)用.2005. Vol. 33 (10) :24-27.等)，同時(shí)可以充分利用其質(zhì)輕、價(jià)廉、隔音及保溫等特點(diǎn)用于民用，如裝潢領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1.一種輕質(zhì)三明治結(jié)構(gòu)復(fù)合材料，所述輕質(zhì)三明治結(jié)構(gòu)復(fù)合材料以黃麻緯編雙軸向織物為上下面層，其特征在于所述中間層為高粱類植物秸桿芯料；所述輕質(zhì)三明治結(jié)構(gòu)復(fù)合材料由黃麻緯編雙軸向針織物面層及秸桿芯料與聚丙烯短纖熱壓制得，所述輕質(zhì)三明治結(jié)構(gòu)復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度為23. 5-50. 2Mpa，彎曲強(qiáng)度為32. 6-75. 2Mpa。
2.如權(quán)利I所述一種輕質(zhì)三明治結(jié)構(gòu)復(fù)合材料，其特征在于所述黃麻緯編雙軸向織物的經(jīng)緯向襯紗密度分別為經(jīng)紗密度12根/英寸，緯紗密度為24根/英寸；基礎(chǔ)地組織為1+1羅紋；緯紗被羅紋組織的圈柱握持，而襯經(jīng)紗由兩面的襯緯紗夾持，所述襯經(jīng)紗和襯緯紗為黃麻纖維襯紗，織物中的黃麻纖維襯紗呈伸直狀態(tài)。
3.如權(quán)利I所述一種輕質(zhì)三明治結(jié)構(gòu)復(fù)合材料，其特征在于所述黃麻緯編雙軸向針織物及秸桿芯料與聚丙烯短纖質(zhì)量比為I : 1-2.3。
4.如權(quán)利I所述一種輕質(zhì)三明治結(jié)構(gòu)復(fù)合材料，其特征在于所述黃麻緯編雙軸向針織物及秸桿芯料與聚丙烯短纖質(zhì)量比為I : 1.5。
5.如權(quán)利I所述一種輕質(zhì)三明治結(jié)構(gòu)復(fù)合材料，其特征在于所述黃麻緯編雙軸向針織物及秸桿芯料與聚丙烯短纖質(zhì)量比為I : 2.3。
6.如權(quán)利I所述一種輕質(zhì)三明治結(jié)構(gòu)復(fù)合材料，其特征在于所述黃麻緯編雙軸向針織物及秸桿芯料與聚丙烯短纖質(zhì)量比為I : I。
7.如權(quán)利I所述一種輕質(zhì)三明治結(jié)構(gòu)復(fù)合材料，其特征在于所述高粱類秸桿芯料制備方法如下選取粗細(xì)度相近的秸桿若干，將秸桿外層硬皮剝離干凈，將秸桿芯料截成具有一定平均長(zhǎng)度的小段備用；然后將這些秸桿芯料小段用與黃麻雙軸向織物相同的黃麻紗線穿聯(lián)起來(lái)，使穿聯(lián)后排列寬度與板材寬度一致，從而形成高粱類秸桿芯料。
8.如權(quán)利I所述一種輕質(zhì)三明治結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟所述的黃麻緯編雙軸向針織物、秸桿芯料層與聚丙烯短纖進(jìn)行間隔鋪層，黃麻織物、秸桿芯層上下兩面均鋪有一層聚丙烯短纖；熱壓機(jī)從室溫開(kāi)始升溫到60°C，將上述間隔鋪層的黃麻織物、秸桿芯料與聚丙烯短纖放置到熱壓機(jī)上，繼續(xù)升溫到90-100°C，加壓至(3-8)MPa，保壓升溫至150-170°C，保溫IOmin后升溫至195°C，保溫保壓30min后自然冷卻至室溫即可。所述黃麻緯編雙軸向針織物及秸桿芯料與聚丙烯短纖質(zhì)量比為I : 1-2.3。
9.如權(quán)利8所述輕質(zhì)三明治結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述黃麻緯編雙軸向針織物面層鋪層數(shù)為2-4層。
10.如權(quán)利9所述輕質(zhì)三明治結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述秸桿芯料層鋪層數(shù)為2-4層。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種輕質(zhì)三明治結(jié)構(gòu)復(fù)合材料及其制備方法。本發(fā)明屬于材料領(lǐng)域，涉及緯編雙軸向織物。所述輕質(zhì)三明治結(jié)構(gòu)復(fù)合材料由黃麻緯編雙軸向針織物作為面層、秸稈芯料作為中間層，以及以該織物及芯料與聚丙烯短纖熱壓制得。所述該輕質(zhì)三明治結(jié)構(gòu)復(fù)合材料其重量比同樣厚度的黃麻針織物增強(qiáng)聚丙烯層合復(fù)合材料輕約10-25％；拉伸強(qiáng)度為23.5-50.2Mpa，彎曲強(qiáng)度為32.6-75.2Mpa。該復(fù)合材料面層織物能夠充分發(fā)揮紗線高強(qiáng)高模的特性，同時(shí)具有獨(dú)特的優(yōu)異的可成形性。秸稈芯層原料來(lái)源豐富，具有密度低、易壓縮、隔熱性好等特性。本發(fā)明可以替代木材，或取代玻璃等合成纖維。復(fù)合材料滿足一般力學(xué)性能要求，在民用方面，可作為非承力結(jié)構(gòu)和部分承力結(jié)構(gòu)部件，有廣闊發(fā)展前景。
文檔編號(hào)B32B37/06GK102615870SQ201210102720
公開(kāi)日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月10日
發(fā)明者劉麗妍, 周澤欽, 高立超 申請(qǐng)人:天津工業(yè)大學(xué)