專利名稱：麻機織物增強復(fù)合材料板材的制造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種復(fù)合材料的制造方法，尤其是一種用于汽車工業(yè)的麻機織物 增強復(fù)合材料板材的制造工藝。
背景技術(shù)：
低耗節(jié)能汽車已成為汽車行業(yè)發(fā)展的大趨勢，因此越來越多的汽車部件采 用復(fù)合材料制品，目前，玻璃纖維增強復(fù)合材料被廣泛采用。但舊汽車報廢時， 對含有玻璃纖維的廢舊復(fù)合材料制品進行焚燒、回用都很困難。近幾年來，中國 汽車制造業(yè)迅猛發(fā)展、產(chǎn)銷量快速增長，也同樣面臨著該問題。自1995年開始， 汽車制造商采用天然纖維增強復(fù)合材料制造汽車部件，至今已10年有余，該材 料能夠作為能源進行回收利用。亞麻、黃麻和紅麻屬于天然纖維，資源豐富，具 有較高的機械強度，在汽車上具有較好的應(yīng)用前景。中國專利200410019063.8 " 一種亞麻非織造物及其復(fù)合材料的制造方法"中公開了 一種用針刺亞麻非織造 物作復(fù)合材料的增強體，配置樹脂，并采用真空吸注法制造復(fù)合材料的方法，該 方法制造的復(fù)合材料采用非織造物即散纖維作為增強體，加固方法是針刺法，強 度不夠。各向強度不可設(shè)計，非織造物增強的復(fù)合材料的各個方向的強度都是相 同的，從而使板材的各向強度相同，無法滿足各種使用要求。另外成形工藝釆用 的是VARTM工藝，只有一面是剛模，成形后表面會不平整，需要很多的表面處 理工作。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種能制造出強 度好，耐沖擊性能優(yōu)，各向強度可設(shè)計的麻機織物增強復(fù)合材料板材的制造工藝。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是該麻機織物增強復(fù)合材料板材 的制造工藝，其特點在于所述的麻機織物為亞麻、黃麻和紅麻中的一種，在預(yù) 制模具中逐層鋪放麻機織物，每層麻機織物有一個鋪層角度，各層麻機織物交叉 鋪層，麻纖維體積含量大于等于40%,然后采用樹脂傳遞模塑成形工藝進行充模， 環(huán)氧樹脂、聚酰胺固化劑、活性稀釋劑配比為10: (1.2 2.4): (0.6 0.8)，固化時間4小時，充模完成后，在13(TC溫度下固化，冷卻后脫模并進行表面處理。 本發(fā)明所述的麻機織物鋪放層數(shù)為4層~12層。
本發(fā)明所述的所述麻機織物共鋪放有8層，從頭至尾各層麻機織物的鋪層角 度依次是0。 、 90° 、 +30° 、 -30° 、 +30° 、 -30° 、 0° 、卯° 。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點1、制作工藝簡單，能夠制造出較高 強度的麻增強復(fù)合材料，所得的麻機織物增強復(fù)合材料板材不僅具有麻增強復(fù)合 材料特有的質(zhì)輕、比強度高、比模量高等特點，而且可通過能源的方式進行回收 利用，屬環(huán)保型材料。2、采用機織物作為增強體增強的復(fù)合材料，強度明顯提 高，特別是在經(jīng)緯紗聚集的方向，另外，機織物的經(jīng)緯紗都是經(jīng)過多次梳理并經(jīng)
過化學(xué)助劑的煮漂處理，大部分雜質(zhì)都被除去，也能保證強度明顯的提高。3、
可以根據(jù)要求調(diào)整織物方向進而改變板材各個方向的強度，從而使板材具有各向
異性的強度特性，從而進一步增強復(fù)合材料的可設(shè)計性。4、采用RTM閉模成形 工藝，因為兩面都是剛模，高溫固化以后表面非常光滑，表面處理非常簡單。5、 采用黃麻和紅麻機織物做增強材料時，其制造成本相對于亞麻更低，具有更好的 經(jīng)濟效益。
圖l為本發(fā)明方法示意圖。
具體實施例方式
實施例一
參見圖l，將亞麻機織物l， 一層一層按照設(shè)計好的鋪層角度和層數(shù)有序的 鋪放于預(yù)制模具2中，各層亞麻機織物交叉鋪層， 一般麻機織物鋪放層數(shù)為4 層 12層，本實施例中亞麻機織物鋪放8層，從頭至尾各層亞麻機織物的鋪層角 度依次是O。，卯° ， +30° ， -30° ， +30° ， -30° ， 0° ， 90° 。亞麻纖維體積 含量不低于40%，然后閉模和做好密封，采用閉模成型工藝——樹脂傳遞模塑成 形工藝(RTM工藝)進行充模，充模采用一端高壓注射，充模樹脂釆用環(huán)氧樹 脂并加入相應(yīng)的稀釋劑和固化劑調(diào)節(jié)樹脂粘度及固化時間，樹脂固化體系配比
為環(huán)氧樹脂、聚酰胺固化劑、活性稀釋劑按照一定的配比10: (1.2 2.4): (0.6
0.8)，固化時間四個小時，充模完成后，在13(TC下高溫固化，冷卻后脫模并進 行表面處理，制得亞麻機織物增強復(fù)合材料板材。
4實施例二
參見圖l，將黃麻機織物l， 一層一層按照設(shè)計好的鋪層角度和層數(shù)有序的 鋪放于預(yù)制模具2中，各層黃麻機織物交叉鋪層， 一般麻機織物鋪放層數(shù)為4 層 12層，本實施例中黃麻機織物鋪放8層，從頭至尾各層黃麻機織物的鋪層角 度依次是0。 ， 90° ， +30° ， -30° ， +30° ， -30° ， 0° ， 90° 。黃麻纖維體積 含量不低于40%，然后閉模和做好密封，采用閉模成型工藝——樹脂傳遞模塑成 形工藝(RTM工藝)進行充模，充模采用一端高壓注射，充模樹脂采用環(huán)氧樹 脂并加入相應(yīng)的稀釋劑和固化劑調(diào)節(jié)樹脂粘度及固化時間，樹脂固化體系配比
為環(huán)氧樹脂、聚酰胺固化劑、活性稀釋劑按照一定的配比10: (1.2 2.4): (0.6
0.8)，固化時間四個小時，充模完成后，在13(TC下高溫固化，冷卻后脫模并進 行表面處理，制得黃麻機織物增強復(fù)合材料板材。 實施例三
參見圖l，將紅麻機織物l， 一層一層按照設(shè)計好的鋪層角度和層數(shù)有序的 鋪放于預(yù)制模具2中，各層紅麻機織物交叉鋪層， 一般麻機織物鋪放層數(shù)為4 層 12層，本實施例中紅麻機織物鋪放8層，從頭至尾各層紅麻機織物的鋪層角 度依次是O。，卯° ， +30° ， -30° , +30° ， -30° ， 0° ， 90° 。紅麻纖維體積 含量不低于40%，然后閉模和做好密封，采用閉模成型工藝——樹脂傳遞模塑成 形工藝(RTM工藝)進行充模，充模采用一端高壓注射，充模樹脂采用環(huán)氧樹 脂并加入相應(yīng)的稀釋劑和固化劑調(diào)節(jié)樹脂粘度及固化時間，樹脂固化體系配比
為環(huán)氧樹脂、聚酰胺固化劑、活性稀釋劑按照一定的配比10: (L2 2.4): (0.6
0.8)，固化時間四個小時，充模完成后，在13(TC下高溫固化，冷卻后脫模并進 行表面處理，制得紅麻機織物增強復(fù)合材料板材。
本發(fā)明所述方法有兩個核心部分其一，鋪放參數(shù)的選擇(1)鋪層角度 即選取經(jīng)紗(或緯紗)作為鋪層角度的變換參數(shù)，每層麻機織物的經(jīng)紗(或緯紗) 與水平方向所成的角度即為鋪層角度，該鋪層角度可根據(jù)不同用途及強度要求進 行調(diào)整， 一般規(guī)律為經(jīng)緯紗方向與板材受力方向一致。鋪層方式采用交叉鋪層方 式。(2)鋪放的麻纖維體積含量不低于40%。其二，樹脂固化體系配比環(huán)氧樹
脂、聚酰胺固化劑、活性稀釋劑按照一定的配比10: (1.2 2.4): (0.6 0.8)進行
搭配，根據(jù)工藝要求可以相應(yīng)改變組分配比。
5上述兩點可以保證使用該方法生產(chǎn)出來的增強復(fù)合材料板材強度較之前的 同類產(chǎn)品大大提高，且板材各個方向的強度可設(shè)計，滿足不同的使用要求。
本發(fā)明所述的RTM(Resin Transfer Molding)成型工藝又稱樹脂傳遞模塑工 藝，該工藝技術(shù)是將按性能設(shè)計要求鋪覆好的增強材料及夾芯結(jié)構(gòu)預(yù)成型體(未 浸膠)，放入設(shè)有注射、排氣及周邊密封系統(tǒng)的RTM專用模具(低成本復(fù)合材料 模具或金屬模具)模腔中并緊鎖，然后由RTM注射機將高活性低粘度樹脂注入閉 合模腔，流動浸潤增強材料并迅速固化成型。RTM成型工藝技術(shù)具有產(chǎn)品質(zhì)量 好(兩面光)、生產(chǎn)效率高、環(huán)境污染小、低成本及易于規(guī)模化生產(chǎn)大型整體復(fù)合 材料構(gòu)件等顯著優(yōu)點，具有突出的產(chǎn)品適應(yīng)性。
使用紅麻和黃麻機織物做增強材料，相對于亞麻機織物其成本更低，經(jīng)濟效 益更好。
權(quán)利要求
1、一種麻機織物增強復(fù)合材料板材的制造工藝，其特征在于所述的麻機織物為亞麻、黃麻和紅麻中的一種，在預(yù)制模具中逐層鋪放麻機織物，每層麻機織物有一個鋪層角度，各層麻機織物交叉鋪層，麻纖維體積含量大于等于40％，然后采用樹脂傳遞模塑成形工藝進行充模，環(huán)氧樹脂、聚酰胺固化劑、活性稀釋劑配比為10∶(1.2～2.4)∶(0.6～0.8)，固化時間4小時，充模完成后，在130℃溫度下固化，冷卻后脫模并進行表面處理。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的麻機織物增強復(fù)合材料板材的制造工藝，其特征 在于所述的麻機織物鋪放層數(shù)為4層 12層。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的麻機織物增強復(fù)合材料板材的制造工藝，其特征在于所述麻機織物共鋪放有8層，采用交叉鋪層方式，從頭至尾各層麻機織物的鋪層角度依次是0。 、 90° 、 +30° 、 -30° 、 +30° 、 -30° 、 0° 、 90° 。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種復(fù)合材料的制造方法，尤其是一種用于汽車工業(yè)的麻機織物增強復(fù)合材料板材的制造工藝。該麻機織物增強復(fù)合材料板材的制造工藝，其特點在于所述的麻機織物為亞麻、黃麻和紅麻中的一種，在預(yù)制模具中逐層鋪放麻機織物，每層麻機織物有一個鋪層角度，各層麻機織物交叉鋪層，麻纖維體積含量大于等于40％，然后采用樹脂傳遞模塑成形工藝進行充模，環(huán)氧樹脂、聚酰胺固化劑、活性稀釋劑配比為10∶(1.2～2.4)∶(0.6～0.8)，固化時間4小時，充模完成后，在130℃溫度下固化，冷卻后脫模并進行表面處理。本發(fā)明制造出的復(fù)合材料板材強度好，耐沖擊性能優(yōu)，各向強度可設(shè)計且可回收利用，屬環(huán)保型材料。
文檔編號B29C70/34GK101491947SQ20091009534
公開日2009年7月29日 申請日期2009年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月8日
發(fā)明者趙大鵬 申請人:浙江金元亞麻有限公司;沈躍明