一種具有不同表面圖案的連續(xù)纖維超薄復(fù)合材料片及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有不同表面圖案的連續(xù)纖維超薄復(fù)合材料片，包括連續(xù)纖維復(fù)合材料基材（Ⅰ），在連續(xù)纖維復(fù)合材料基材（Ⅰ）的上表面涂覆有樹脂粘接劑層（Ⅱ），樹脂粘接劑層（Ⅱ）的上表面覆蓋有具有不同花紋的PET材料（Ⅲ）；所述連續(xù)纖維復(fù)合材料基材（Ⅰ）的厚度為0.20~0.50mm；所述具有不同花紋的PET材料（Ⅲ）的厚度為0.11~0.30mm；本發(fā)明制得的具有不同表面圖案的連續(xù)纖維超薄復(fù)合材料片具有不同美觀的表面圖案和高光潔度，且表面耐劃性好，具有高彈性模量和高強度，抗沖擊力強，耐熱和耐腐蝕性強，可廣泛用在各種電子產(chǎn)品、電器、航空航天設(shè)備等的外殼；且本發(fā)明的制備方法工藝簡單，適合大規(guī)模連續(xù)化生產(chǎn)，具有產(chǎn)量大，效率高，成本低，產(chǎn)品成品率高優(yōu)勢。
【專利說明】一種具有不同表面圖案的連續(xù)纖維超薄復(fù)合材料片及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有不同表面圖案的連續(xù)纖維超薄復(fù)合材料片及其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代經(jīng)濟的發(fā)展，科技技術(shù)的進(jìn)步，各種電子產(chǎn)品和電器設(shè)備得到快速發(fā)展，隨著電子電器產(chǎn)品換代更迭速度加快，普通的電子產(chǎn)品日益不能滿足人們追求高品位生活的審美需求，這些產(chǎn)品需要高品質(zhì)精細(xì)的表面外觀，具有能抗摔的高強度外殼的同時質(zhì)量也要足夠輕,還要有耐候性好,抗劃痕,耐腐蝕等性能需求。碳纖維、玻璃纖維等連續(xù)纖維復(fù)合材料基本能滿足上述產(chǎn)品的各種性能要求，但是無法滿足具有高品質(zhì)精細(xì)的外觀要求。普通的碳纖維/玻璃纖維的外觀較為單一，表面多空隙，即使能做到高光潔度的外觀表面，成本也會非常高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷與不足，本發(fā)明的目的在于提供一種厚度薄、高光潔度和耐候性好的具有不同美觀的表面圖案的連續(xù)纖維超薄復(fù)合材料片。
[0004]本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種具有不同表面圖案的連續(xù)纖維超薄復(fù)合材料片，包括連續(xù)纖維復(fù)合材料基材(I )，在連續(xù)纖維復(fù)合材料基材(I )的上表面涂覆有樹脂粘接劑層(II )，樹脂粘接劑層(II)的上表面覆蓋有具有不同花紋的PET材料(III);所述連續(xù)纖維復(fù)合材料基材(I )的厚度為
0.2(T0.50mm ;所述具有不同花紋的PET材料(III)的厚度為0.θ.30mm ;所述具有不同表面圖案的連續(xù)纖維超薄復(fù)合材料片的整體厚度為0.4(T0.70mm。
[0005]本發(fā)明所述的樹脂粘接劑，按重量百分比計，包括如下組分:
改性雙酚A型環(huán)氧樹脂65~75wt% ；
增韌劑10~20wt% ；
促進(jìn)劑5~10wt% ；
脂肪胺類固化劑l(Tl5wt%。
[0006]所述增韌劑為MX增 韌劑；所述促進(jìn)劑是由50wt%流平劑和50wt%活性稀釋劑組成。
[0007]所述樹脂粘接劑的制備方法，包括如下步驟:將改性雙酚A型環(huán)氧樹脂作為基體，按比例添加增韌劑和促進(jìn)劑，混合均勻，再通過脂肪胺類固化劑固化，即得100%固成分的樹脂粘接劑。
[0008]本發(fā)明的樹脂粘接劑的選擇，對基材(I)和PET材料(III)的粘接起到重要的作用。就目前選擇來說，選擇普通的雙酚A型環(huán)氧樹脂粘接劑和PUR單組分聚氨酯粘接劑都無法滿足，普通的雙酚A型環(huán)氧樹脂粘接劑，通過AB成分固化后發(fā)現(xiàn)根本達(dá)不到粘接效果，表面剝離強度很低；而PUR單組分聚氨酯粘接劑能夠很好地將基材(I )和PET材料(III)粘接在一起，但是由于PUR單組分聚氨酯粘接劑的固化機理是通過吸收空氣中的水分子后慢慢固化，而基材(I )和PET材料(III)由于都是不透氣性材料，很難固化，導(dǎo)致基材(I )和PET材料(III)粘接失敗。而選擇雙組份的聚氨酯粘接劑，通過AB劑混合后，涂覆后發(fā)現(xiàn)必須要高溫165°C固化完成，165°C高溫固化完成后就對基材(I )和PET材料(III)有一個加熱冷卻導(dǎo)致變形翹曲的破壞。因此通過篩選粘接劑，我們選擇了本發(fā)明的樹脂粘接劑，所述樹脂粘接劑是以改性雙酚A型環(huán)氧樹脂為主體，通過添加增韌劑和促進(jìn)劑得到的。通過添加增韌劑和促進(jìn)劑能使環(huán)氧樹脂能夠增加表面柔韌性，且能提高對基材(I )和PET材料(III)之間的浸潤性，同時能夠降低樹脂粘接劑的固化溫度和縮短其固化時間。
[0009]所述樹脂粘接劑的常溫粘度為100(T2000mPa.s，80°C粘度為30(T600mPa.s ;固化溫度為100°C時固化時間為5~7min，常溫時固化時間為6、h。
[0010]所述連續(xù)纖維復(fù)合材料基材(I)的制備方法，包括如下步驟:將連續(xù)纖維浸在樹脂含量3(T45wt%的樹脂后，通過13a級光潔面的熱壓平板模具，在溫度為14(Tl60°C，壓力為0.2~10.0MPa條件下，熱壓7~30min即得。
[0011]所述連續(xù)纖維選自具有編制紋路或單向UD紋路的碳纖維、玻璃纖維、玄武巖纖維、芳綸纖維布、絲的一種或幾種；所述樹脂選自tg點在100°C以上的無鹵阻燃的環(huán)氧樹月旨、酚醛樹脂、烯烴基、改性熱塑性樹脂的一種或幾種。
[0012]所述具有不同花紋的PET材料(III)的制備方法，包括如下步驟:將PET底膜、花紋層、UV固化層、油墨保護層由里及外依次層疊即得。
[0013]所述PET底膜的厚度為0.075~0.188mm ;所述花紋層的花紋選自拉絲紋、皮革紋、木紋、水波紋、凹凸防滑紋、山水青花紋的一種或幾種，所述花紋層的厚度為
0.002~0.005mm ;所述UV固化層的厚度為0.02、.05mm ;所述油墨保護層的油墨由飽和聚酯樹脂、聚酯樹脂溶劑、促進(jìn)劑和稀釋劑組成，所述油墨保護層的厚度為0.01-0.06mm。
[0014]一種上述具有不同表面圖案的連續(xù)纖維超薄復(fù)合材料片的制備方法，包括如下步驟:
1)取連續(xù)纖維復(fù)合材料基材(I)，在其表面用1000-1500目砂紙進(jìn)行噴砂/打磨處理或者電暈處理使其表面達(dá)因值為3(T50mN/m，烘干，得到預(yù)處理的基材(I );
2)取具有不同花紋的PET材料(III)，電暈處理，使其表面達(dá)因值在30mN/m以上，得到預(yù)處理的PET材料(III)；
3)均勻涂覆樹脂粘接劑在預(yù)處理的基材(I)上，表面鋪上耐高溫的PET離型膜，置于13a級光潔面的平板模具，加熱到100°C以上，固化:T5min，得到預(yù)涂覆預(yù)固化的基材(I );
4)在預(yù)涂覆預(yù)固化的基材(I )上再次均勻涂覆樹脂粘接劑形成樹脂粘接劑層(II )，覆蓋上預(yù)處理的PET材料(III)，通過手工或者滾軸碾壓擠出空氣，置于13a級光潔面的平板模具，加熱100°C以上，壓力為l~3MPa，固化5~7min ；
5)降低模具溫度至50°C以下，取出，即制得具有不同表面圖案的連續(xù)纖維超薄復(fù)合材料片。
[0015]所述的具有不同表面圖案的連續(xù)纖維超薄復(fù)合材料片的制備方法得到的具有不同表面圖案的連續(xù)纖維超薄復(fù)合材料片在電子產(chǎn)品、電器、航空航天設(shè)備等的外殼的應(yīng)用。
[0016]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的技術(shù)效果:1)本發(fā)明制得的具有不同表面圖案的連續(xù)纖維超薄復(fù)合材料片具有不同美觀的表面圖案和高光潔度，且表面耐劃性好，具有高彈性模量和高強度，抗沖擊力強，耐熱和耐腐蝕性強，可以廣泛應(yīng)用在各種電子產(chǎn)品、電器、航空航天設(shè)備等的外殼；
2 )本發(fā)明的制備方法工藝簡單，適合大規(guī)模連續(xù)化生產(chǎn)，具有產(chǎn)量大，效率高，成本低，廣品成品率聞等優(yōu)勢。
【具體實施方式】
[0017]下面通過【具體實施方式】來進(jìn)一步說明本發(fā)明，以下實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受下述實施例的限制。
[0018]MX增韌劑:日本keneka株式會社；
流平劑:D0W DC-56流平劑；
活性稀釋劑=Molical E-17活性稀釋劑。
[0019]連續(xù)纖維復(fù)合材料基材(I )的制備方法:將連續(xù)纖維浸在樹脂含量3(T45wt%的樹脂后，通過13a級光潔面的熱壓平板模具，在溫度為14(T160°C，壓力為0.2^10.0MPa條件下，熱壓7~30min即得；所述連續(xù)纖維復(fù)合材料基材(I )的厚度為0.20、.50mm ;所述連續(xù)纖維選自具有編制紋路或單向UD紋路的碳纖維、玻璃纖維、玄武巖纖維、芳綸纖維布、絲的一種或幾種；所述樹脂選自tg點在100°C以上的無鹵阻燃的環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、烯烴基、改性的熱塑性樹脂的一種或幾種。
[0020]具有不同花紋的PET材料(III)的制備方法:將PET底膜、花紋層、UV固化層、油墨保護層由里及外依次層疊即得；所述具有不同花紋的PET材料(III)的厚度為0.11-0.30mm ；所述PET底膜的厚度為0.075、.188mm ;所述花紋層的花紋選自拉絲紋、皮革紋、木紋、水波紋、凹凸防滑紋、山水青花紋的一種或幾種，所述花紋層的厚度為0.002、.005mm ;所述UV固化層的厚度為0.02、.05mm ;所述油墨保護層的油墨由飽和聚酯樹脂、聚酯樹脂溶劑、促進(jìn)劑和稀釋劑組成，所述油墨保護層的厚度為0.01-0.06mm。
[0021]實施例Af A4和對比例Bl、4:樹脂粘接劑的制備
將實施例Af A4和對比例BI的改性雙酚A型環(huán)氧樹脂作為基體，按比例添加MX增韌劑和50被％流平劑和50wt%活性稀釋劑組成的促進(jìn)劑，混合均勻，再通過脂肪胺類固化劑固化，即得100%固成分的樹脂粘接劑。
[0022]表1樹脂粘接劑的各組分含量(重量百分比）
【權(quán)利要求】
1.一種具有不同表面圖案的連續(xù)纖維超薄復(fù)合材料片，包括連續(xù)纖維復(fù)合材料基材(I )，其特征在于，在連續(xù)纖維復(fù)合材料基材(I )的上表面涂覆有樹脂粘接劑層(II)，樹脂粘接劑層(II)的上表面覆蓋有具有不同花紋的PET材料(III);所述連續(xù)纖維復(fù)合材料基材(I )的厚度為0.20~0.50mm ;所述具有不同花紋的PET材料(III)的厚度為0.1~θ.30mm ;所述具有不同表面圖案的連續(xù)纖維超薄復(fù)合材料片的整體厚度為0.4(T0.70mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有不同表面圖案的連續(xù)纖維超薄復(fù)合材料片，其特征在于，所述樹脂粘接劑，按重量百分比計，包括如下組分: 改性雙酚A型環(huán)氧樹脂65~75wt% ； 增韌劑10~20wt% ； 促進(jìn)劑5~10wt% ； 脂肪胺類固化劑l(Tl5wt%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有不同表面圖案的連續(xù)纖維超薄復(fù)合材料片，其特征在于，所述增韌劑為MX增韌劑；所述促進(jìn)劑是由50被％流平劑與50wt%活性稀釋劑組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有不同表面圖案的連續(xù)纖維超薄復(fù)合材料片，其特征在于，所述樹脂粘接劑的制備方法，包括如下步驟:將改性雙酚A型環(huán)氧樹脂作為基體，按比例添加增韌劑和促進(jìn)劑，混合均勻，再通過脂肪胺類固化劑固化，即得100%固成分的樹脂粘接劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有不同表面圖案的連續(xù)纖維超薄復(fù)合材料片，其特征在于，所述連續(xù)纖維復(fù)合材料基材(I )的制備方法，包括如下步驟:將連續(xù)纖維浸在樹脂含量30~45被％的樹脂后，通過13a級光潔面的熱壓平板模具，在溫度為14(Tl60°C，壓力為0.2~10.0MPa條件下，熱壓7~30min即得。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有不同表面圖案的連續(xù)纖維超薄復(fù)合材料片，其特征在于，所述連續(xù)纖維選自具有編制紋路或單向UD紋路的碳纖維、玻璃纖維、玄武巖纖維、芳綸纖維布、絲的一種或幾種；所述樹脂選自tg點在100°C以上的無鹵阻燃的環(huán)氧樹脂、酚醛樹月旨、烯烴基、改性熱塑性樹脂的一種或幾種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有不同表面圖案的連續(xù)纖維超薄復(fù)合材料片，其特征在于，所述具有不同花紋的PET材料(III)的制備方法，包括如下步驟:將PET底膜、花紋層、UV固化層、油墨保護層由里及外依次層疊即得。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有不同表面圖案的連續(xù)纖維超薄復(fù)合材料片，其特征在于，所述PET底膜的厚度為0.075、.188mm ;所述花紋層的花紋選自拉絲紋、皮革紋、木紋、水波紋、凹凸防滑紋、山水青花紋的一種或幾種，所述花紋層的厚度為0.002~0.005mm ;所述UV固化層的厚度為0.02、.05mm ;所述油墨保護層的油墨由飽和聚酯樹脂、聚酯樹脂溶劑、促進(jìn)劑和稀釋劑組成，所述油墨保護層的厚度為0.01~0.06mm。
9.一種如權(quán)利要求1~8任一項所述的具有不同表面圖案的連續(xù)纖維超薄復(fù)合材料片的制備方法，包括如下步驟: 1)取連續(xù)纖維復(fù)合材料基材(I)，在其表面用1000-1500目砂紙進(jìn)行噴砂/打磨處理或者電暈處理使其表面達(dá)因值為3(T50mN/m，烘干，得到預(yù)處理的基材(I )； 2)取具有不同花紋的PET材料(III)，電暈處理，使其表面達(dá)因值在30mN/m以上，得到預(yù)處理的PET材料(III)；3)均勻涂覆樹脂粘接劑在預(yù)處理的基材(I)上，表面鋪上耐高溫的PET離型膜，置于13a級光潔面的平板模具，加熱到100°C以上，固化:T5min，得到預(yù)涂覆預(yù)固化的基材(I ); 4)在預(yù)涂覆預(yù)固化的基材(I)上再次均勻涂覆樹脂粘接劑形成樹脂粘接劑層(II)，覆蓋上預(yù)處理的PET材料(III)，通過手工或者滾軸碾壓擠出空氣，置于13a級光潔面的平板模具，加熱100°C以上，壓力為I~3MPa，固化5~7min ； 5)降低模具溫度至50°C以下，取出，即制得具有不同表面圖案的連續(xù)纖維超薄復(fù)合材料片。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的具有不同表面圖案的連續(xù)纖維超薄復(fù)合材料片的制備方法得到的具有不同表面 圖案的連續(xù)纖維超薄復(fù)合材料片在電子產(chǎn)品、電器、航空航天設(shè)備的外殼的應(yīng)用。
【文檔編號】B32B27/04GK103770390SQ201410011451
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月9日
【發(fā)明者】陳大華, 黃險波, 吳曉軍, 高雄, 宋威 申請人:廣州金發(fā)碳纖維新材料發(fā)展有限公司, 金發(fā)科技股份有限公司