具有鐳射效果的纖維復(fù)合材料表面處理工藝的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及具有鐳射效果的纖維復(fù)合材料的表層結(jié)構(gòu)及其表面處理工藝，具有鐳射效果的纖維復(fù)合材料的表層結(jié)構(gòu)，固化成型于所述纖維復(fù)合材料制品的外表面，其特征在于，包括在纖維復(fù)合材料制品外表面由內(nèi)而外依次涂裝的鐳射信息層和信息保護(hù)層；具有鐳射效果的纖維復(fù)合材料表面處理工藝，特征在于工藝流程包括：制備信息保護(hù)層?模壓信息?制備鐳射信息層?轉(zhuǎn)移?固化?脫膜。本發(fā)明制備過(guò)程中無(wú)溶劑揮發(fā)，有效減少環(huán)境污染，節(jié)能環(huán)保；固化效果好，成型后不易脫漆剝離，而且還能提高耐磨性；耐腐蝕易清理，永不褪色。
【專(zhuān)利說(shuō)明】具有鐳射效果的纖維復(fù)合材料表面處理工藝
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種纖維復(fù)合材料的表面處理工藝，特別是一種針對(duì)碳纖維和玻璃纖維等復(fù)合材料的表面效果處理工藝，屬于纖維復(fù)合材料表面處理工藝技術(shù)領(lǐng)域。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]纖維復(fù)合材料(主要指揮碳纖維和玻璃纖維)外柔內(nèi)剛，質(zhì)量比金屬鋁輕，但強(qiáng)度卻高于鋼鐵，并且具有耐腐蝕、高模量的特性，由于纖維復(fù)合材料的多種優(yōu)良性能，因而被廣泛的應(yīng)用于自行車(chē)、登山杖、滑雪杖、高爾夫球桿、羽毛球桿、魚(yú)竿以及各種復(fù)合板材和異形材上。
[0005]目前，對(duì)碳纖維和玻璃纖維等復(fù)合材料表面的顏色、圖案、文字等效果處理主要包括以下幾種:
1、直接用油漆涂裝
缺點(diǎn):1)、涂裝、烘烤時(shí)有溶劑揮發(fā)，不環(huán)保;2)、長(zhǎng)時(shí)間使用易脫漆，光照易褪色;3)、耐磨性不足。
[0006]2、印刷到紙張或薄膜上，再粘貼到制品上
缺點(diǎn):I)外表面需要用清漆保護(hù);2)、烘烤時(shí)有溶劑揮發(fā)，不環(huán)保;3)、粘貼不牢固，易脫落、掉漆;4)、光照易褪色;5 )、耐磨性不足。
[0007]3、油墨印刷轉(zhuǎn)印
此方法是用油墨印刷到薄膜上，再將薄膜纏繞到制品表面，在固化的同時(shí)，將圖案或文字轉(zhuǎn)移到制品表面。
[0008]缺點(diǎn):1)、用油墨印刷形成的圖案和文字，用溶劑清理時(shí)易掉色；2)、光照后易褪色;3)、耐磨性不足;4)、顏色單調(diào)，難以滿(mǎn)足表面效果需求。
[0009]綜上所述，目前相關(guān)的表面技術(shù)處理方法都存在各種各樣的不足，故而亟需一種工藝環(huán)保簡(jiǎn)捷、處理后制品表面具有耐磨、保色持久、易清理、色彩豐富絢麗等優(yōu)良性能的纖維復(fù)合材料。
[0010]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中碳纖維和玻璃纖維等復(fù)合材料表面處理長(zhǎng)期存在的涂裝工藝復(fù)雜、顏色單調(diào)、信息層易脫落、易褪色、耐磨性差、不能使用溶劑清理等技術(shù)缺陷;進(jìn)而提供一種具有鐳射效果的纖維復(fù)合材料表面處理工藝，該處理工藝節(jié)能環(huán)保，經(jīng)過(guò)該工藝處理獲得的纖維復(fù)合材料表面色彩約麗、耐磨性?xún)?yōu)異、永不褪色。
[0012]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
具有鐳射效果的纖維復(fù)合材料的表層結(jié)構(gòu)，固化成型于所述纖維復(fù)合材料制品I的外表面，其特殊之處在于，包括在纖維復(fù)合材料制品I外表面由內(nèi)而外依次涂裝的鐳射信息層2和彳g息保護(hù)層3 ；
其中，所述的信息保護(hù)層3上模壓有圖案或文字信息，故而在鐳射信息層2與信息保護(hù)層3之間構(gòu)成了信息紋理表層4，所述鐳射信息層2鍍覆于信息紋理表層4上；
所述鐳射信息層2采用的是金屬層;所述信息保護(hù)層3為樹(shù)脂層；
所述鐳射信息層2可以根據(jù)需要制成滿(mǎn)版、鏤空、亞光等效果的結(jié)構(gòu)；
進(jìn)一步的，為了增加色彩效果，還可以加設(shè)顏色層5;
所述顏色層5涂裝在所述纖維復(fù)合材料制品I與鐳射信息層2之間；
所述顏色層5涂裝在所述鐳射信息層2與信息保護(hù)層3的信息紋理表層4之間；
所述顏色層5涂裝在信息保護(hù)層3的上表面;在所述顏色層5的上面涂覆一層清漆保護(hù)層6對(duì)顏色加以保護(hù)。
[0013]具有鐳射效果的纖維復(fù)合材料表面處理工藝，其特殊之處在于，包括以下工藝步驟:
1)、制備信息保護(hù)層
在塑料薄膜的一面涂覆信息保護(hù)層；
所述信息保護(hù)層采用的是樹(shù)脂層，其涂層厚度為0.5-3um;
2)、模壓信息
將圖案或文字信息模壓在所述信息保護(hù)層上，在所述信息保護(hù)層的一面模壓出信息紋理；
3)、制備鐳射信息層
在真空狀態(tài)下，將金屬介質(zhì)鍍覆于所述信息保護(hù)層具有信息紋理的一面，使其表面形成具有鐳射效果的鐳射信息層；
所述金屬介質(zhì)采用的是能夠在光照下產(chǎn)生鐳射效果的金屬及其化合物;所述金屬及其化合物選自于鋁、銅、硫化鋅、金、銀中的任意一種；
4)、轉(zhuǎn)移
將載有信息保護(hù)層和鐳射信息層的塑料薄膜裁切成需要的大小尺寸，纏繞或粘貼在纖維復(fù)合材料制品毛坯上，然后在其外面纏繞或鋪壓一層離型膜；
5)、固化
將纏繞或粘貼有塑料薄膜的纖維復(fù)合材料制品毛坯放入烘箱中，在70°C-9(TC的溫度條件下，保溫15-60分鐘，使纖維復(fù)合材料制品毛坯中的環(huán)氧樹(shù)脂或酚醛樹(shù)脂與塑料薄膜上的鐳射信息層之間互相滲透交融，同時(shí)使塑料薄膜上的各層充分結(jié)合；之后再升溫至120°C-170°C，使環(huán)氧樹(shù)脂或酚醛樹(shù)脂固化，保溫30-120分鐘后，出爐；
6)、脫膜
將纏繞或粘貼在纖維復(fù)合材料制品毛坯上的離型膜和塑料薄膜剝離，原塑料薄膜上的信息保護(hù)層和鐳射信息層被完全轉(zhuǎn)移到纖維復(fù)合材料制品表面。
[0014]進(jìn)一步的，為了增加表面效果，可以加涂顏色層，所述加涂顏色層的工序可以選擇在步驟I)制備信息保護(hù)層工序之前，先在塑料薄膜預(yù)涂顏色層，再涂覆信息保護(hù)層;所述加涂顏色層的工序也可以選擇在步驟2)模壓信息之后、步驟3)制備鐳射信息層之前;所述加涂顏色層的工序還可以選擇在步驟3)制備鐳射信息層工序之后、步驟4)轉(zhuǎn)移工序之前。
[0015]本發(fā)明的具有鐳射效果的纖維復(fù)合材料表面處理工藝，制備過(guò)程中無(wú)溶劑揮發(fā)，有效減少環(huán)境污染，節(jié)能環(huán)保;在固化成型中，選擇科學(xué)合理的溫度范圍及保溫時(shí)間，能夠使塑料薄膜與樹(shù)脂之間有效結(jié)合在一起，固化效果好，成型后不易脫漆剝離，而且還能提高耐磨性;將金屬及其化合化通過(guò)真空設(shè)備鍍?cè)谛畔⒈Ｗo(hù)層上，通過(guò)信息紋理和金屬的亮度形成光的折射和衍射，從而形成具有鐳射效果的鐳射信息層，使制品表面在光照下絢麗多彩;脫膜之后的制品表面由信息保護(hù)層進(jìn)行有效保護(hù)，充分提高了制品表面的耐磨性能，同時(shí)在制品表面清理時(shí)，耐腐蝕易清理，可以放心使用溶劑清理而不必?fù)?dān)心褪色;本發(fā)明采用鐳射信息固化成型，制品表面的色彩是利用光的折射和衍射而形成，因而永不褪色，在整個(gè)工藝過(guò)程中，避免了油漆涂裝、印刷等后續(xù)工藝，既環(huán)保又能降低人工成本。
[0016]
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1:本發(fā)明具有鐳射效果的纖維復(fù)合材料表層結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2:實(shí)施例1的纖維復(fù)合材料表層結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3:實(shí)施例2的纖維復(fù)合材料表層結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4:實(shí)施例3的纖維復(fù)合材料表層結(jié)構(gòu)示意圖；
在圖中，1、纖維復(fù)合材料制品，2、鐳射信息層，3、信息保護(hù)層，4、信息紋理表層，5、顏色層。
[0018]
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面對(duì)本發(fā)明具有鐳射效果的纖維復(fù)合材料及其表面處理工藝作以下詳細(xì)說(shuō)明。
[0020]實(shí)施例1
具有鐳射效果的纖維復(fù)合材料的表層結(jié)構(gòu)(參考圖1)，固化成型于所述纖維復(fù)合材料制品I的外表面，包括在纖維復(fù)合材料制品I外表面由內(nèi)而外依次涂裝的鐳射信息層2和信息保護(hù)層3;其中，所述的信息保護(hù)層3上模壓有圖案或文字信息，故而在鐳射信息層2與信息保護(hù)層3之間構(gòu)成了信息紋理表層4，所述鐳射信息層2鍍覆于信息紋理表層4上;所述鐳射信息層2采用的是金屬層;所述信息保護(hù)層3為樹(shù)脂層;所述鐳射信息層2可以根據(jù)需要制成滿(mǎn)版、鏤空、亞光等效果的結(jié)構(gòu);進(jìn)一步的，為了增加色彩效果，還可以加設(shè)顏色層5;所述顏色層5涂裝在所述纖維復(fù)合材料制品I與鐳射信息層2之間。
[0021]實(shí)施例2
本實(shí)施例與實(shí)施例1的不同之處在于
所述顏色層5涂裝在所述鐳射信息層2與信息保護(hù)層3的信息紋理表層4之間。
[0022]實(shí)施例3
本實(shí)施例與實(shí)施例1的不同之處在于
所述顏色層5涂裝在信息保護(hù)層3的上表面;在所述顏色層5的上面涂覆一層清漆保護(hù)層6對(duì)顏色加以保護(hù)。
[0023]實(shí)施例4
具有鐳射效果的纖維復(fù)合材料表面處理工藝，包括以下工藝步驟: 1)、制備信息保護(hù)層
在PP或PET薄膜的一面涂覆信息保護(hù)層;所述信息保護(hù)層采用的是樹(shù)脂層，其涂層厚度為0.5um；
2)、模壓信息
將圖案或文字信息模壓在所述信息保護(hù)層上，在所述信息保護(hù)層的一面模壓出信息紋理；
3)、制備鐳射信息層
在真空狀態(tài)下，使用真空設(shè)備將金屬介質(zhì)鍍覆于所述信息保護(hù)層具有信息紋理的一面，使其表面形成具有鐳射效果的鐳射信息層;所述金屬介質(zhì)采用的是能夠在光照下產(chǎn)生鐳射效果的金屬及其化合物;所述金屬及其化合物選自于鋁；
4)、轉(zhuǎn)移
將載有信息保護(hù)層和鐳射信息層的塑料薄膜裁切成需要的大小尺寸，纏繞或粘貼在纖維復(fù)合材料制品毛坯上，然后在其外面纏繞或鋪壓一層離型膜；
5)、固化
將纏繞或粘貼有離型膜和塑料薄膜的纖維復(fù)合材料制品毛坯放入烘箱中，在70°C的溫度條件下，保溫15分鐘，使纖維復(fù)合材料制品毛坯中的環(huán)氧樹(shù)脂或酚醛樹(shù)脂與塑料薄膜上的鐳射信息層之間互相滲透交聯(lián)，同時(shí)使塑料薄膜上的各層充分結(jié)合；之后再升溫至120°C，使環(huán)氧樹(shù)脂或酚醛樹(shù)脂固化，保溫30分鐘后，出爐；
6)、脫膜
將纏繞或粘貼在纖維復(fù)合材料制品毛坯上的塑料薄膜剝離，原塑料薄膜上的信息保護(hù)層和鐳射信息層被完全轉(zhuǎn)移到纖維復(fù)合材料制品表面。
[0024]實(shí)施例5
具有鐳射效果的纖維復(fù)合材料表面處理工藝，包括以下工藝步驟:
1)、制備信息保護(hù)層
在PP或PET薄膜的一面涂覆信息保護(hù)層;所述信息保護(hù)層采用的是樹(shù)脂層，其涂層厚度為 3um;
2)、模壓信息
將圖案或文字信息模壓在所述信息保護(hù)層上，在所述信息保護(hù)層的一面模壓出信息紋理；
3)、制備鐳射信息層
在真空狀態(tài)下，使用真空設(shè)備將金屬介質(zhì)鍍覆于所述信息保護(hù)層具有信息紋理的一面，使其表面形成具有鐳射效果的鐳射信息層;所述金屬介質(zhì)采用的是能夠在光照下產(chǎn)生鐳射效果的金屬及其化合物;所述金屬及其化合物選自于硫化鋅；
4)、轉(zhuǎn)移
將載有信息保護(hù)層和鐳射信息層的塑料薄膜裁切成需要的大小尺寸，纏繞或粘貼在纖維復(fù)合材料制品毛坯上，然后在其外面纏繞或鋪壓一層離型膜；
5)、固化
將纏繞或粘貼有離型膜和塑料薄膜的纖維復(fù)合材料制品毛坯放入烘箱中，在90°C的溫度條件下，保溫60分鐘，使纖維復(fù)合材料制品毛坯中的環(huán)氧樹(shù)脂或酚醛樹(shù)脂與塑料薄膜上的鐳射信息層之間互相滲透交聯(lián)，同時(shí)使塑料薄膜上的各層充分結(jié)合；之后再升溫至170°C，使環(huán)氧樹(shù)脂或酚醛樹(shù)脂固化，保溫120分鐘后，出爐；
6)、脫膜
將纏繞或粘貼在纖維復(fù)合材料制品毛坯上的塑料薄膜剝離，原塑料薄膜上的信息保護(hù)層和鐳射信息層被完全轉(zhuǎn)移到纖維復(fù)合材料制品表面。
[0025]實(shí)施例6
具有鐳射效果的纖維復(fù)合材料表面處理工藝，包括以下工藝步驟:
1)、制備信息保護(hù)層
在PP或PET薄膜的一面涂覆信息保護(hù)層;所述信息保護(hù)層采用的是樹(shù)脂層，其涂層厚度為 2um;
2)、模壓信息
將圖案或文字信息模壓在所述信息保護(hù)層上，在所述信息保護(hù)層的一面模壓出信息紋理；
3)、制備鐳射信息層
在真空狀態(tài)下，使用真空設(shè)備將金屬介質(zhì)鍍覆于所述信息保護(hù)層具有信息紋理的一面，使其表面形成具有鐳射效果的鐳射信息層;所述金屬介質(zhì)采用的是能夠在光照下產(chǎn)生鐳射效果的金屬及其化合物;所述金屬及其化合物選自于鋁；
4)、轉(zhuǎn)移
將載有信息保護(hù)層和鐳射信息層的塑料薄膜裁切成需要的大小尺寸，纏繞或粘貼在纖維復(fù)合材料制品毛坯上，然后在其外面纏繞或鋪壓一層離型膜；
5)、固化
將纏繞或粘貼有離型膜和塑料薄膜的纖維復(fù)合材料制品毛坯放入烘箱中，在80°C的溫度條件下，保溫30分鐘，使纖維復(fù)合材料制品毛坯中的環(huán)氧樹(shù)脂或酚醛樹(shù)脂與塑料薄膜上的鐳射信息層之間互相滲透交聯(lián)，同時(shí)使塑料薄膜上的各層充分結(jié)合；之后再升溫至1350C，使環(huán)氧樹(shù)脂或酚醛樹(shù)脂固化，保溫60分鐘后，出爐；
6)、脫膜
將纏繞或粘貼在纖維復(fù)合材料制品毛坯上的塑料薄膜剝離，原塑料薄膜上的信息保護(hù)層和鐳射信息層被完全轉(zhuǎn)移到纖維復(fù)合材料制品表面。
[0026]本發(fā)明的具有鐳射效果的纖維復(fù)合材料表面處理工藝，制備過(guò)程中無(wú)溶劑揮發(fā)，有效減少環(huán)境污染，節(jié)能環(huán)保;在固化成型中，選擇科學(xué)合理的溫度范圍及保溫時(shí)間，能夠使塑料薄膜與樹(shù)脂之間有效結(jié)合在一起，固化效果好，成型后不易脫漆剝離，而且還能提高耐磨性;將金屬及其化合化通過(guò)真空設(shè)備鍍?cè)谛畔⒈Ｗo(hù)層上，通過(guò)信息紋理和金屬的亮度形成光的折射和衍射，從而形成具有鐳射效果的鐳射信息層，使制品表面在光照下絢麗多彩;脫膜之后的制品表面由信息保護(hù)層進(jìn)行有效保護(hù)，充分提高了制品表面的耐磨性能，同時(shí)在制品表面清理時(shí)，耐腐蝕易清理，可以放心使用溶劑清理而不必?fù)?dān)心褪色;本發(fā)明采用鐳射信息固化成型，制品表面的色彩是利用光的折射和衍射而形成，因而永不褪色，在整個(gè)工藝過(guò)程中，避免了油漆涂裝、印刷等后續(xù)工藝，既環(huán)保又能降低人工成本。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.具有鐳射效果的纖維復(fù)合材料的表層結(jié)構(gòu)，固化成型于所述纖維復(fù)合材料制品的外表面，其特征在于，包括在纖維復(fù)合材料制品外表面由內(nèi)而外依次涂裝的鐳射信息層和信息保護(hù)層； 所述的信息保護(hù)層上模壓有圖案或文字信息，在鐳射信息層與信息保護(hù)層之間構(gòu)成了信息紋理表層，所述鐳射信息層鍍覆于信息紋理表層上。2.如權(quán)利要求1所述的具有鐳射效果的纖維復(fù)合材料的表層結(jié)構(gòu)，其特征在于 所述鐳射信息層采用的是金屬層;所述信息保護(hù)層為樹(shù)脂層，所述樹(shù)脂層厚度為0.5-3um03.如權(quán)利要求2所述的具有鐳射效果的纖維復(fù)合材料的表層結(jié)構(gòu)，其特征在于 所述的表層結(jié)構(gòu)還包括顏色層。4.如權(quán)利要求3所述的具有鐳射效果的纖維復(fù)合材料的表層結(jié)構(gòu)，其特征在于 所述顏色層涂裝在所述纖維復(fù)合材料制品與鐳射信息層之間。5.如權(quán)利要求3所述的具有鐳射效果的纖維復(fù)合材料的表層結(jié)構(gòu)，其特征在于 所述顏色層涂裝在所述鐳射信息層與信息保護(hù)層的信息紋理表層之間。6.如權(quán)利要求3所述的具有鐳射效果的纖維復(fù)合材料的表層結(jié)構(gòu)，其特征在于 所述顏色層涂裝在信息保護(hù)層的上表面;所述顏色層的上面涂覆一層清漆保護(hù)層。7.具有鐳射效果的纖維復(fù)合材料表面處理工藝，其特征在于，包括以下工藝步驟: 1)、制備信息保護(hù)層 在塑料薄膜的一面涂覆信息保護(hù)層； 2)、模壓信息 將圖案或文字信息模壓在所述信息保護(hù)層上，在所述信息保護(hù)層的一面模壓出信息紋理； 3)、制備鐳射信息層 在真空狀態(tài)下，將金屬介質(zhì)鍍覆于所述信息保護(hù)層具有信息紋理的一面，使其表面形成具有鐳射效果的鐳射信息層； 4)、轉(zhuǎn)移 將載有信息保護(hù)層和鐳射信息層的塑料薄膜裁切成需要的大小尺寸，纏繞或粘貼在纖維復(fù)合材料制品毛坯上，然后在其外面纏繞或鋪壓一層離型膜； 5)、固化 將纏繞或粘貼有塑料薄膜的纖維復(fù)合材料制品毛坯放入烘箱中，在70°C-9(TC的溫度條件下，保溫15-60分鐘，使纖維復(fù)合材料制品毛坯中的環(huán)氧樹(shù)脂或酚醛樹(shù)脂與塑料薄膜上的鐳射信息層之間互相滲透交聯(lián)，同時(shí)使塑料薄膜上的各層充分結(jié)合；之后再升溫至120°C-170°C，使環(huán)氧樹(shù)脂或酚醛樹(shù)脂固化，保溫30-120分鐘后，出爐； 6)、脫膜 將纏繞或粘貼在纖維復(fù)合材料制品毛坯上的塑料薄膜剝離，原塑料薄膜上的信息保護(hù)層和鐳射信息層被完全轉(zhuǎn)移到纖維復(fù)合材料制品表面。8.如權(quán)利要求7所述的具有鐳射效果的纖維復(fù)合材料的表層結(jié)構(gòu)，其特征在于 步驟一中，所述信息保護(hù)層采用的是樹(shù)脂層，其涂層厚度為0.5-3um。9.如權(quán)利要求7所述的具有鐳射效果的纖維復(fù)合材料的表層結(jié)構(gòu)，其特征在于 步驟三中，所述金屬介質(zhì)采用的是能夠在光照下產(chǎn)生鐳射效果的金屬及其化合物;所述金屬及其化合物選自于招、銅、硫化鋅、金、銀中的任意一種。10.如權(quán)利要求7所述的具有鐳射效果的纖維復(fù)合材料表面處理工藝，其特征在于還包括加涂顏色層工序，所述加涂顏色層的工序選擇在步驟I)制備信息保護(hù)層工序之前，先在塑料薄膜預(yù)涂顏色層，再涂覆信息保護(hù)層； 或者 選擇在步驟2)模壓信息之后、步驟3)制備鐳射信息層之前； 或者 選擇在步驟3)制備鐳射信息層工序之后、步驟4)轉(zhuǎn)移工序之前。
【文檔編號(hào)】C23C14/06GK106079493SQ201610441629
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月20日
【發(fā)明人】王守浩, 包德剛
【申請(qǐng)人】煙臺(tái)世昊塑業(yè)有限公司