碳纖維復(fù)合板的制作方法及碳纖維復(fù)合板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種碳纖維復(fù)合板的制作方法及碳纖維復(fù)合板，該復(fù)合板的制作步驟包括：1）涂抹離型劑及間苯新戊二醇膠衣；2）鋪設(shè)浸潤(rùn)有環(huán)氧樹(shù)脂的碳纖維材料；3）鋪設(shè)浸潤(rùn)有環(huán)氧樹(shù)脂的玄武巖纖維材料；4）設(shè)置骨架；5）設(shè)置基板；6）抽真空脫模。該制備方法簡(jiǎn)單，易于操作，采用該制作方法所制得的碳纖維復(fù)合板，有效地排除了各材料層間產(chǎn)生氣泡的可能性，提高了復(fù)合板的致密性及嚴(yán)實(shí)性，無(wú)需在制作完成后再涂油漆也能具有一個(gè)高光亮的外表，且耐候性、耐黃變性好，而采用該制作方法制得的復(fù)合板，質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、模量好、保溫性能好，其導(dǎo)熱系數(shù)可達(dá)0.3W/M.K，生產(chǎn)成本低，對(duì)環(huán)境友好，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說(shuō)明】
碳纖維復(fù)合板的制作方法及碳纖維復(fù)合板
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及復(fù)合板的加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種碳纖維復(fù)合板的制作方法及碳纖維復(fù)合板。
[0002]【背景技術(shù)】
[0003]傳統(tǒng)的冷藏車箱板、豪華房車面板、物流車面板等為實(shí)現(xiàn)保溫，所使用的板材通常是采用鋼結(jié)構(gòu)加聚氨酯泡沫復(fù)合形成，而因鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)熱系數(shù)大，使得其保溫效果欠佳，同時(shí)鋼材密度大，給車子本身增加了能耗，時(shí)間長(zhǎng)了宜發(fā)生腐蝕。
[0004]碳纖維因其質(zhì)量比金屬鋁輕，但其強(qiáng)度要高于鋼鐵，且其具有耐腐蝕、高模量的特性，常被用于制作成板材，如申請(qǐng)?zhí)?015101250530中提到的碳纖維板材，其采用碳纖維布浸漬環(huán)氧樹(shù)脂膠制成，其具有抗拉強(qiáng)度高的特點(diǎn)，同時(shí)還提高了抗壓、抗彎、抗扭、抗剪切強(qiáng)度，但是，因該板材幾乎完全采用了碳纖維，導(dǎo)致其碳纖維材料的使用量大大增加，增加了生產(chǎn)成本。
[0005]而現(xiàn)有的碳纖維板材的制作方法，通常是采用的模壓成型，如申請(qǐng)?zhí)枮?201210493779.6中提到的碳纖維板的制作工藝，采用模壓成型的方法在制作碳纖維板材時(shí)存在以下缺點(diǎn):不能有效避免復(fù)合板中各材料層間存在氣泡，導(dǎo)致復(fù)合板的致密性得不到保證，同時(shí)一般在制作過(guò)程完成后使用時(shí)，為了防腐，還需在復(fù)合板的表面涂抹一層油漆， 在長(zhǎng)期露天使用過(guò)程中，油漆易發(fā)生開(kāi)裂。
[0006]
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種碳纖維復(fù)合板的制作方法，該方法操作方便，在制作過(guò)程中，先涂抹一層間苯新戊二醇膠衣，不僅保證了復(fù)合板高光亮的外表，同時(shí)還避免后期上漆，同時(shí)，采用該方法制作而成的復(fù)合板各層間無(wú)氣泡，嚴(yán)實(shí)、致密。
[0008]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的一種技術(shù)方案是:一種碳纖維復(fù)合板的制作方法， 具體制作步驟如下:1)在模具腔室內(nèi)的鋼化玻璃平臺(tái)上表面上涂抹一層離型劑，并在所述離型劑的上表面上涂抹一層間苯新戊二醇膠衣；2)待膠衣固化后，在所述膠衣的上表面上均勻地涂抹第一層環(huán)氧樹(shù)脂，而后在所述第一層環(huán)氧樹(shù)脂的上表面上平鋪一層碳纖維材料；3)在所述碳纖維材料的上表面均勻地涂抹第二層環(huán)氧樹(shù)脂，并確保所述第二層環(huán)氧樹(shù)脂浸潤(rùn)所述碳纖維材料，而后在所述第二層環(huán)氧樹(shù)脂的上表面上平鋪一層玄武巖纖維材料；4)在所述玄武巖纖維材料的上表面上均勻地涂抹第三層環(huán)氧樹(shù)脂，并確保所述第三層環(huán)氧樹(shù)脂浸潤(rùn)所述玄武巖纖維材料，而后在所述第三層環(huán)氧樹(shù)脂的上表面上放置骨架，所述骨架內(nèi)填充有聚氨酯泡沫；5)在所述聚氨酯泡沫的上表面上開(kāi)設(shè)若干凹槽，之后在所述骨架及聚氨酯泡沫的上表面上涂抹強(qiáng)力膠，而后在所述強(qiáng)力膠的上表面上鋪設(shè)一基板；6)在所述基板的上表面覆一塊壓板，之后將所述模具密封并鎖緊，對(duì)所述模具抽真空至結(jié)構(gòu)膠固化即可脫模。[0009 ]優(yōu)選地，所述的基板為碳纖維板或木板。
[0010]優(yōu)選地，所述膠衣層的厚度在〇 ? 5?1mm間。
[0011]優(yōu)選地，步驟6 )中，采用油布或硅膠袋對(duì)模具進(jìn)行密封，并在所述模具的外邊沿上加設(shè)壓框。
[0012]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種由上述制作方法制作而成的碳纖維復(fù)合板，具體的:所述的復(fù)合板包括膠衣層、碳纖維層、玄武巖纖維層、骨架、基板，所述的膠衣層采用了間苯新戊二醇膠衣制成，所述基板的一側(cè)表面沿自身厚度方向依次覆蓋有所述的骨架、玄武巖纖維層、碳纖維層、膠衣層，所述骨架內(nèi)填充有聚氨酯泡沫，所述的膠衣層、碳纖維層、 玄武巖纖維層、骨架中每相鄰兩層間均涂抹有環(huán)氧樹(shù)脂，所述骨架與基板間涂抹有結(jié)構(gòu)膠。
[0013]優(yōu)選地，所述骨架中的聚氨酯泡沫上涂抹有結(jié)構(gòu)膠的一側(cè)面上開(kāi)設(shè)有若干凹槽， 用于收集多余的結(jié)構(gòu)膠。
[0014]優(yōu)選地，根據(jù)客戶對(duì)所述復(fù)合板的厚度要求，所述骨架與所述碳纖維層間設(shè)有一層或多層玄武巖纖維層。
[0015]優(yōu)選地，所述的骨架為鋁型材骨架。
[0016]優(yōu)選地，所述的膠衣層、碳纖維層、玄武巖纖維層、骨架、基板的邊沿相齊平設(shè)置。
[0017]由于上述技術(shù)方案的運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明的碳纖維復(fù)合板的制作方法簡(jiǎn)單，消除了復(fù)合板各材料層間產(chǎn)生氣泡的可能性，同時(shí)在制作時(shí)，復(fù)合了一層間苯新戊二醇膠衣，不僅使制作完成后的復(fù)合板具有一個(gè)高光亮的外表，無(wú)需后期上漆，避免了現(xiàn)有技術(shù)中使用油漆所導(dǎo)致的表面開(kāi)裂的現(xiàn)象發(fā)生，同時(shí)采用間苯新戊二醇作為膠衣，其耐候性及耐黃變性均高于油漆。而采用本發(fā)明的制作方法制成的復(fù)合板，因其采用了碳纖維材玄武巖纖維材料，不僅質(zhì)量輕且強(qiáng)度高、模量高，保溫性能好，其導(dǎo)熱系數(shù)可達(dá)0.3W/M.K，對(duì)環(huán)境友好，而在該復(fù)合板內(nèi)采用了少量的碳纖維材料，有效地降低了生產(chǎn)成本。
[0018]【附圖說(shuō)明】
[0019]附圖1為本發(fā)明所述的碳纖維復(fù)合板的結(jié)構(gòu)示意圖；其中:1、膠衣;2、第一層環(huán)氧樹(shù)脂;3、碳纖維層;4、第二層環(huán)氧樹(shù)脂;5、玄武巖纖維層； 6、第三層環(huán)氧樹(shù)脂;7、骨架;71、聚氨酯泡沫;711、凹槽;8、結(jié)構(gòu)膠；9、基板。
[0020]【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的闡述。
[0022]—種碳纖維復(fù)合板的制作方法，具體制作步驟如下:1)在模具腔室內(nèi)的鋼化玻璃平臺(tái)上表面上涂抹一層離型劑，并在離型劑的上表面上涂抹一層0.5mm的間苯新戊二醇膠衣1;2)待膠衣1固化后，在膠衣1的上表面上均勻地涂抹第一層環(huán)氧樹(shù)脂2,而后在第一層環(huán)氧樹(shù)脂2的上表面上平鋪一層碳纖維材料；3)在碳纖維材料的上表面均勻地涂抹第二層環(huán)氧樹(shù)脂4,并確保第二層環(huán)氧樹(shù)脂4浸潤(rùn)碳纖維材料，并用滾筒排除碳纖維材料與第一層環(huán)氧樹(shù)脂2及第二層環(huán)氧樹(shù)脂4間的氣泡， 而后在第二層環(huán)氧樹(shù)脂4的上表面上平鋪一層玄武巖纖維材料；4)在玄武巖纖維材料的上表面上均勻地涂抹第三層環(huán)氧樹(shù)脂6,并確保第三層環(huán)氧樹(shù)月旨6浸潤(rùn)玄武巖纖維材料，并用滾筒排除玄武巖纖維材料與第二層環(huán)氧樹(shù)脂4及第三層環(huán)氧樹(shù)脂6間的氣泡，而后在第三層環(huán)氧樹(shù)脂6的上表面上放置骨架7,骨架7內(nèi)填充有聚氨酯泡沫71;5)在聚氨酯泡沫71的上表面上開(kāi)設(shè)若干凹槽711，之后在骨架7及聚氨酯泡沫71的上表面上涂抹強(qiáng)力膠，而后在強(qiáng)力膠的上表面上鋪設(shè)一基板9,這里的基板9可以是碳纖維板或木板；6)最后在基板9的上表面覆一塊壓板以確?；?與骨架7間的平整性，之后采用油布或硅膠袋將模具密封并采用壓框?qū)δ＞叩耐膺呇剡M(jìn)行密封，而后用快速夾具將模具鎖緊， 之后連接真空栗管路，啟動(dòng)真空栗對(duì)模具進(jìn)行抽真空，至結(jié)構(gòu)膠8固化后停止，之后可脫模得到我們所需的碳纖維復(fù)合板。
[0023]這里，通過(guò)涂抹離型劑，可使在復(fù)合板制作完成后能快速脫模。而因間苯新戊二醇膠衣1的耐水性、耐候性及耐腐性非常好且表面光潔度高，使得制作完成的復(fù)合板表面光滑、有光澤、硬度高、耐用，且耐黃變性好。[〇〇24]因玄武巖纖維不僅具有高強(qiáng)度、高模量等特點(diǎn)，還具有耐高溫性佳、抗氧化性好、 抗輻射性好、絕熱隔音、過(guò)濾性能好、抗壓縮強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度高，適應(yīng)于各種環(huán)境下使用，且其廢棄后可直接轉(zhuǎn)入生態(tài)環(huán)境中，無(wú)任何危害，對(duì)環(huán)境友好，因此，本實(shí)施例的復(fù)合板中添加了玄武巖纖維材料以增強(qiáng)復(fù)合板的強(qiáng)度，同時(shí)符合環(huán)保要求。
[0025]這里，根據(jù)客戶對(duì)復(fù)合板的厚度要求，可以在碳纖維材料與骨架7間鋪設(shè)一層或多層玄武巖纖維材料，如鋪設(shè)多層玄武巖纖維材料時(shí)，每鋪設(shè)一層玄武巖纖維材料，均需在其上表面涂抹一層環(huán)氧樹(shù)脂，并使環(huán)氧樹(shù)脂浸潤(rùn)該層玄武巖纖維材料，同時(shí)需排除每層玄武巖纖維材料與環(huán)氧樹(shù)脂間的氣泡。
[0026]這里，為了防止多余的結(jié)構(gòu)膠8在聚氨酯泡沫71表面沒(méi)有地方流動(dòng)，造成骨架7與基板9間產(chǎn)生氣泡，因此在步驟5)中，在聚氨酯泡沫71開(kāi)設(shè)凹槽711。
[0027]通過(guò)采用抽真空的方式來(lái)代替模壓成型工藝來(lái)制作復(fù)合板，可有效排除復(fù)合板各材料層間殘留的氣泡，使得各層間的附著力更強(qiáng)。
[0028]采用上述制作方法得到的碳纖維復(fù)合板如下:該復(fù)合板包括膠衣1層、碳纖維層3、 玄武巖纖維層5、骨架7、基板9。該基板9的一側(cè)表面沿自身厚度方向依次覆有骨架7、玄武巖纖維層5、碳纖維層3、膠衣1層。這里，該膠衣1層、碳纖維層3、玄武巖纖維層5、骨架7、基板9 的邊沿相齊平設(shè)置。
[0029]該骨架7內(nèi)填充有聚氨酯泡沫71用于保溫，為了各層間粘結(jié)牢固，在膠衣1層、碳纖維層3、聚氨酯纖維層、骨架7中每相鄰兩層間均涂抹有環(huán)氧樹(shù)脂，該骨架7與基板9間涂抹有強(qiáng)力結(jié)構(gòu)膠8。該碳纖維復(fù)合板質(zhì)量輕，有效地降低了汽車本身的能耗，且強(qiáng)度高、模量高。
[0030]這里，所采用的骨架7為鋁型材骨架7。鋁型材制成的骨架7其抗腐蝕性強(qiáng)、穩(wěn)定性好、可成形性強(qiáng)且具有良好的回收性能。
[0031]上述實(shí)施例只為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種碳纖維復(fù)合板的制作方法，其特征在于，具體制作步驟如下:1)在模具腔室內(nèi)的鋼化玻璃平臺(tái)上表面上涂抹一層離型劑，并在所述離型劑的上表面 上涂抹一層間苯新戊二醇膠衣；2)待膠衣固化后，在所述膠衣的上表面上均勻地涂抹第一層環(huán)氧樹(shù)脂，而后在所述第 一層環(huán)氧樹(shù)脂的上表面上平鋪一層碳纖維材料；3)在所述碳纖維材料的上表面均勻地涂抹第二層環(huán)氧樹(shù)脂，并確保所述第二層環(huán)氧樹(shù) 脂浸潤(rùn)所述碳纖維材料，而后在所述第二層環(huán)氧樹(shù)脂的上表面上平鋪一層玄武巖纖維材 料；4)在所述玄武巖纖維材料的上表面上均勻地涂抹第三層環(huán)氧樹(shù)脂，并確保所述第三層 環(huán)氧樹(shù)脂浸潤(rùn)所述玄武巖纖維材料，而后在所述第三層環(huán)氧樹(shù)脂的上表面上放置骨架，所 述骨架內(nèi)填充有聚氨酯泡沫；5)在所述聚氨酯泡沫的上表面上開(kāi)設(shè)若干凹槽，之后在所述骨架及聚氨酯泡沫的上表 面上涂抹強(qiáng)力膠，而后在所述強(qiáng)力膠的上表面上鋪設(shè)一基板；6)在所述基板的上表面覆一塊壓板，之后將所述模具密封并鎖緊，對(duì)所述模具抽真空 至結(jié)構(gòu)膠固化即可脫模。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳纖維復(fù)合板的制作方法，其特征在于，所述的基板為碳纖維 板或木板。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳纖維復(fù)合板的制作方法，其特征在于，所述膠衣層的厚度在 0.5~lmm間。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳纖維復(fù)合板的制作方法，其特征在于，步驟6)中，采用油布 或硅膠袋對(duì)模具進(jìn)行密封，并在所述模具的外邊沿上加設(shè)壓框。5.—種碳纖維復(fù)合板，由權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的制作方法制成，其特征 在于，所述的復(fù)合板包括膠衣層、碳纖維層、玄武巖纖維層、骨架、基板，所述的膠衣層采用 了間苯新戊二醇膠衣制成，所述基板的一側(cè)表面沿自身厚度方向依次覆蓋有所述的骨架、 玄武巖纖維層、碳纖維層、膠衣層，所述骨架內(nèi)填充有聚氨酯泡沫，所述的膠衣層、碳纖維 層、玄武巖纖維層、骨架中每相鄰兩層間均涂抹有環(huán)氧樹(shù)脂，所述骨架與基板間涂抹有結(jié)構(gòu) 膠。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的碳纖維復(fù)合板，其特征在于，所述骨架中的聚氨酯泡沫上涂抹 有結(jié)構(gòu)膠的一側(cè)面上開(kāi)設(shè)有若干凹槽，用于收集多余的結(jié)構(gòu)膠。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的碳纖維復(fù)合板，其特征在于，根據(jù)客戶對(duì)所述復(fù)合板的厚度要 求，所述骨架與所述碳纖維層間設(shè)有一層或多層玄武巖纖維層。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的碳纖維復(fù)合板，其特征在于，所述的骨架為鋁型材骨架。9.根據(jù)權(quán)利要求5至8任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的碳纖維復(fù)合板，其特征在于，所述的膠衣 層、碳纖維層、玄武巖纖維層、骨架、基板的邊沿相齊平設(shè)置。
【文檔編號(hào)】B32B21/14GK105965983SQ201610307310
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年5月11日
【發(fā)明人】印波, 周民紅, 楊正虎
【申請(qǐng)人】張家港市江南汽配有限公司