專利名稱：纖維增強樹脂基復(fù)合家具材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種家具材料及其制備方法，具體說是一種纖維增強樹脂基復(fù)合家具材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的家具結(jié)構(gòu)材料有木材、金屬材料(例如鋁合金、鋼材、銅材等)、工程塑料和玻璃等，這些材料具有一定的強度、可加工性、耐久性和可以處理成漂亮的外觀等特點。但是，現(xiàn)有每一種材料都有一些缺點，例如玻璃重而脆；工程塑料剛性差，易老化；金屬材料具有重而易腐蝕；木材易吸水而腐爛等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是為了解決現(xiàn)有材料的技術(shù)問題，提供一種美觀、質(zhì)輕、強度高、剛度高、耐久性好、可修復(fù)翻新的纖維增強樹脂基復(fù)合家具材料及其制備方法。為此，本發(fā)明以一種纖維增強樹脂基復(fù)合家具材料，以熱固性樹脂為基體，以編織纖維作為增強材料，以輕質(zhì)夾心材料為中間層。本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案是所用編織纖維是指碳纖維、芳綸纖維或者表面金屬化的玻璃纖維中的單一纖維的編織布或者是上述任意兩種纖維之間的混編布。優(yōu)選的碳纖維規(guī)格為 lk、3k、6k 或 12k ;芳綸纖維規(guī)格為 400d、600d、800d、IOOOcU 1500d 或 3000d。其織物形式為平紋織物、斜紋織物、緞紋織物、單向織物、多軸向織物中的一種或多種。例如，日本T0RAY、日本T0H0、日本MITSUBISHI或臺灣臺麗工廠產(chǎn)的1K/3K/6K/12K碳纖維，杜邦公司生產(chǎn)的芳綸纖維，臺灣電緣公司生產(chǎn)的彩色電鍍玻纖布。本發(fā)明進一步優(yōu)選的技術(shù)方案熱為固性樹脂為環(huán)氧樹脂(例如HEXION生產(chǎn)的真空導(dǎo)入用的環(huán)氧樹脂體系R頂135)、不飽和聚酯樹脂(例如廣州福田生產(chǎn)的191，196，199樹脂)、乙烯基酯樹脂或聚氨酯樹脂(例如上海昭和生產(chǎn)的806乙烯基樹脂)。本發(fā)明再進一步優(yōu)選的技術(shù)方案熱為輕型夾心材料是指鋁材、聚酰亞胺或聚丙烯材質(zhì)的蜂窩結(jié)構(gòu)材料(NIDAPLAST composites生產(chǎn)的聚丙烯蜂窩板);輕型夾心材料還可為聚氨酯(廣州拜耳生產(chǎn)的5毫米 50毫米厚的發(fā)泡板)、聚酰亞胺或聚氯乙烯發(fā)泡材料(昆山戴鉬生產(chǎn)的6毫米厚的PVC發(fā)泡板)。本發(fā)明提供的纖維增強樹脂基復(fù)合家具材料的制備方法，其可以為樹脂真空導(dǎo)入成型方法，所用模具為纖維增強樹脂?；蚪饘倌＃谀＞弑砻媸炙⒒驀娚洳伙柡途埘セ蛞蚁┗ツz衣，然后鋪覆編織花紋的纖維織物并抽真空，真空度保持在-0. 09 -0. IMPa0
本發(fā)明提供的纖維增強樹脂基復(fù)合家具材料的制備方法，其可以為采用壓力機的模壓成型方法，所用模具為金屬模具，模壓材料的表面材料為預(yù)先浸潰了環(huán)氧樹脂的帶有編織花紋的織物，所述壓力機的參數(shù)為壓板壓強2MPA 20MPa，溫度為25 180攝氏度。本發(fā)明提供的纖維增強樹脂基復(fù)合家具材料的制備方法，其可以采用預(yù)浸料的熱壓罐成型方法，所用模具為金屬模具或纖維增強樹脂模具，鋪覆材料的表面層為預(yù)先浸潰了環(huán)氧樹脂的帶有編織花紋的織物，其首先將予浸料逐層鋪覆在模具的型腔內(nèi)，再在予浸料上鋪覆聚酯或尼龍脫模布，然后連接好真空管并抽真空，真空度為-0. 09MPa -0. IMPa,所述熱壓罐規(guī)格為使用溫度為25 180攝氏度，最高使用壓力為0. I I. 6MPa，最后關(guān)閉熱壓罐的端蓋，開始升溫到80 150攝氏度，固化2 8小時后，降溫，開罐，產(chǎn)品脫模、切割、打磨、噴漆至成品。纖維增強樹脂基復(fù)合家具材料具有重量輕(密度為I. 5克/立方厘米)、比強度高，可達1600MPa/ (克/立方厘米)，而普通鋼材的比強度只有59MPa/ (克/立方厘米)、比模量高、具有優(yōu)異的耐化學(xué)腐蝕性、抗疲勞性能好、減振性好、可設(shè)計性強、外觀纖維的編織花紋多樣等特點。這種材料用作家具材料具有以下優(yōu)點(I)具有美學(xué)效果。碳纖維紗線具有黑亮的特點，用它織成的織物縱向和橫向的反光不同，在與樹脂復(fù)合后其表面會產(chǎn)生突出的獨一無二立體效果；另外當碳纖維紗線和其他如芳綸紗線混編的一起時，可以產(chǎn)生黑黃，黑紅，黑蘭搭配的花紋等；玻璃纖維織物還可以電鍍銀色，金色，藍色，黃色等金屬色；由這些織物做成的復(fù)合材料做家具表面會形成多種高檔裝飾性的美學(xué)效果。這些表面花紋都是內(nèi)部材料產(chǎn)生的，具有立體效果，與傳統(tǒng)的家具表面完全不同。(2)輕質(zhì)，高強度，高剛度。由于纖維復(fù)合材料的輕質(zhì)高剛性，用它可以制作大跨度的桌子等家具而中間不需要支撐腳，這一點是其他任何家具材料都不能實現(xiàn)的；(3)耐久性好，可修復(fù)翻新。由于纖維增強樹脂復(fù)合材料的超強的耐腐蝕性，優(yōu)異耐紫外線等效果，用它制作的家具可以達到永久性使用；當表面的膠衣或油漆劃傷時，可以通過打磨拋光或重新噴漆后達到新品的效果。


圖I為纖維增強樹脂基復(fù)合家具材料的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為實施例I的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為實施例3的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為實施例4的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標記1.纖維編織復(fù)合材料面板；2.夾心材料。
具體實施例方式參照圖1，本發(fā)明提供的纖維增強樹脂基復(fù)合家具材料，包括纖維編織復(fù)合材料面板I和夾心材料2。纖維增強樹脂基復(fù)合材料家具面板的制作，可以采用以下方法(I)樹脂真空導(dǎo)入成型方法首先清理好模具并涂刷脫模劑FREEWAX (FREK0TE生產(chǎn))，模具材料是纖維增強樹脂?；蚪饘倌！Ｔ谀＞咧惺炙⒒驀娚涓咄该鞫鹊牟伙柡途埘?或乙烯基酯膠衣1571-206 (由廣州福田化學(xué)工業(yè)有限公司生產(chǎn))。待膠衣固化后，在膠衣上面鋪覆多層設(shè)計好的編織纖維織物(日本TORAY公司生產(chǎn)的200克/平方米的碳纖維斜紋布)，在纖維織物上面依次鋪聚酯或者尼龍脫模布、導(dǎo)流網(wǎng)、導(dǎo)流管、真空袋，并連接好導(dǎo)膠管(科拉斯化工技術(shù)有限公司銷售)。開始抽真空，真空度要在-0.09 -0. IMPa，最好為-0. 095MPa。如果樹脂體系是不飽和聚酯樹脂或乙烯基酯樹脂,重量比例如下樹脂806 固化劑過氧化甲乙酮M-50 :促進劑濃度為6%的鈷苯溶液=100 :0. 8 2% :0. 5%。生產(chǎn)廠家如下樹脂806 (上海昭和樹脂廠)；固化劑過氧化甲乙酮M-50 (天津金井阿克蘇諾貝爾化學(xué)有限公司生產(chǎn))；促進劑濃度為6%的鈷苯溶液(廣州福田化學(xué)工業(yè)有限公司生產(chǎn))。混合后粘度小于400mPa.s。在真空輔助的情況下把樹脂真空抽入真空袋內(nèi)。常溫或加溫固化。最后脫出真空袋、導(dǎo)流管、導(dǎo)流網(wǎng)、脫模布等。固化后的產(chǎn)品從模具中脫下。(2)壓力機模壓成型方法首先準備好鋼模具，涂刷脫模劑FREEWAX (FREK0TE生產(chǎn))。壓力機(東莞市正文機械有限公司制造)的參數(shù)為壓板壓強為2 20MPa，最好為5MPa ;溫度為25 180度，最好為180度。如果是制作板件產(chǎn)品，則在模具型腔中直接鋪覆予浸了環(huán)氧樹脂的編織纖維織物(又稱予浸料)(由威海匯興纖維制品有限公司生產(chǎn)的200克/平方米的碳纖維斜紋予浸料)，蓋上上半模推入壓力機的壓板之間，加壓，升溫到120度，固化2小時。最后將固化的產(chǎn)品從模具中脫出、切割、打磨、噴漆至成品。如果是制作中空產(chǎn)品，則需要把予浸料包在厚度大于0. 05毫米的尼龍風管上，再放入鋼模型腔內(nèi)，蓋上上半模推入壓力機壓板之間，加壓。再在風管中加上0. 2 I. 2MPa的壓縮氣體。壓板開始升溫至120度，固化2小時即可。然后產(chǎn)品脫模、切割、打磨、噴漆至成品。(3)予浸料的熱壓罐成型方法首先準備好模具，涂刷脫模劑FREEWAX (FREK0TE生產(chǎn))，模具材料為纖維增強樹脂?；蚪饘倌＞摺?00克/平方米碳纖維和150克/平方米單向碳纖維予浸料(威海匯興纖維制品有限公司生產(chǎn))，逐層鋪覆在模具的型腔內(nèi)，再在予浸料上鋪覆聚酯，或尼龍脫模布、隔離膜、吸膠布、真空袋膜(由科拉斯化工技術(shù)有限公司銷售)。連接好真空管并開始抽真空。真空度為-0. 095MPa。熱壓罐(浙江美人豹特種設(shè)備有限公司制造)，規(guī)格為使用溫度為180度，使用壓力為1.2MPa。關(guān)閉熱壓罐的端蓋，開始升溫到100度。固化4小時后，降溫，開罐。產(chǎn)品脫模、切割、打磨、噴漆至成品。本發(fā)明在采用上述方法制作出纖維增強樹脂基復(fù)合材料家具的面板后，然后在兩層編織纖維增強樹脂基復(fù)合材料家具面板之間粘結(jié)輕型夾心材料(例如蜂窩或者聚氨酯發(fā)泡材料)，一起固化成各種形狀的家具。例如桌子，椅子，凳子，茶幾，櫥柜等。最后經(jīng)過打磨，拋光或噴漆處理至成品。下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明。實施例I碳纖維桌腳制作過程如下首先將面密度為150克重的碳纖維單向予浸料(威海匯興纖維制品有限公司生產(chǎn))依次按正負45度包在直徑為75毫米的尼龍風管上，共計包覆6層。最后再包一層面密度為200克重3K碳纖維斜紋予浸料。放到鋼模具的下模中，蓋上上模(模具型腔截面尺寸為60X60毫米)，并推入壓力機(東莞市正文機械有限公司制造)的壓板中。開始加壓，升溫到120度。同時對尼龍風管開始吹氣，氣壓為0.6MPa。兩個小時后，將氣壓卸掉，模具從壓板中拖出，自然冷卻。產(chǎn)品從模具中脫出，切割長度為70厘米。去掉尼龍風管。最后打磨，噴透明漆至成品。桌腳表面是3K碳纖維斜紋，其重量僅為390克左右。 實施例2餐桌臺面其制作方法為樹脂真空導(dǎo)入成型工藝。面板尺寸為1400毫米X800毫米X50毫米。首先在模具型腔打脫模劑，然后噴透明膠衣。膠衣凝固后在上面鋪覆一層3K斜紋碳布，然后再鋪2層450克玻璃纖維短切氈。然后再上面依次鋪脫模布，導(dǎo)流網(wǎng)，導(dǎo)流管，真空袋。開始真空導(dǎo)入乙烯基酯樹脂。固化4小時候，再鋪不同尺寸聚丙烯蜂窩板。最上面粘合一層手糊的玻璃纖維板。脫模后，打磨拋光桌面。形成鏡面具有3K碳纖維部位的桌面。實施例3
采用實施例I、實施例2等零部件組裝的編織碳纖維餐桌，餐桌尺寸為長1400毫米，寬度為800毫米，高度為750毫米。實施例4倒U型編織碳纖維增強樹脂基復(fù)合材料茶幾，尺寸為長度為1000毫米，寬度60毫米，高度400毫米，厚度10毫米。上下面板是3K碳纖維斜紋編織布，內(nèi)玻璃纖維布，厚度為2毫米。用真空導(dǎo)入成型工藝生產(chǎn)。中間夾心材料是用6毫米聚丙烯蜂窩。
權(quán)利要求
1.一種纖維增強樹脂基復(fù)合家具材料，其特征是其以熱固性樹脂為基體，以編織纖維作為增強材料，以夾心材料為中間層。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的纖維增強樹脂基復(fù)合家具材料，其特征在于所述編織纖維是指碳纖維、芳綸纖維或者表面金屬化的玻璃纖維中的單一纖維的編織布或者是上述任意兩種纖維之間的混編布。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的纖維增強樹脂基復(fù)合家具材料，其特征在于所述碳纖維規(guī)格為 lk、3k、6k 或 12k ;所述芳綸纖維規(guī)格為 400d、600d、800d、IOOOcU 1500d 或 3000d。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的纖維增強樹脂基復(fù)合家具材料，其特征在于所述熱固性樹脂為環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、乙烯基酯樹脂或聚氨酯樹脂。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的纖維增強樹脂基復(fù)合家具材料，其特征在于所述夾心材料是指鋁材、聚酰亞胺或聚丙烯材質(zhì)的蜂窩結(jié)構(gòu)材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的纖維增強樹脂基復(fù)合家具材料，其特征在于所述夾心材料是指聚氨酯、聚酰亞胺或聚氯乙烯發(fā)泡材料。
7.—種如權(quán)利要求I所述的纖維增強樹脂基復(fù)合家具材料的制備方法，其特征是采用樹脂真空導(dǎo)入成型方法，所用模具為纖維增強樹脂?；蚪饘倌?，在模具表面手刷或噴射不飽和聚酯或乙烯基酯膠衣，然后鋪覆編織花紋的纖維織物并抽真空，真空度保持在-O. 09 -O. IMPa0
8.—種如權(quán)利要求I所述的纖維增強樹脂基復(fù)合家具材料的制備方法，其特征是采用壓力機的模壓成型方法，所用模具為金屬模具，模壓材料的表面材料為預(yù)先浸潰了環(huán)氧樹脂的帶有編織花紋的織物，所述壓力機的參數(shù)為壓板壓強為2MPa 20MPa，溫度為25 180攝氏度。
9.一種如權(quán)利要求I所述的纖維增強樹脂基復(fù)合家具材料的制備方法，其特征是采用預(yù)浸料的熱壓罐成型方法，所用模具為金屬模具或纖維增強樹脂模具，鋪覆材料的表面層為預(yù)先浸潰了環(huán)氧樹脂的帶有編織花紋的織物，其首先將予浸料逐層鋪覆在模具的型腔內(nèi)，再在予浸料上鋪覆聚酯或尼龍脫模布，然后連接好真空管并抽真空，真空度為-O. 09MPa -O. IMPa，所述熱壓罐規(guī)格為使用溫度為25 180攝氏度，使用壓力為O.I I. 6MPa,最后關(guān)閉熱壓罐的端蓋,開始升溫到80 150攝氏度，固化2 8小時后，降溫，開罐，產(chǎn)品脫模、切割、打磨、噴漆至成品。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種纖維增強樹脂基復(fù)合家具材料及其制備方法，其解決了解決現(xiàn)有材料的技術(shù)問題，以熱固性樹脂為基體，以編織纖維作為增強材料，以夾心材料為中間層，其可廣泛用于家具制造。
文檔編號B29C70/06GK102632622SQ20121013581
公開日2012年8月15日 申請日期2012年5月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月3日
發(fā)明者周宇君, 張志勇, 楊小平, 楊虎平 申請人:湖南歐亞碳纖維復(fù)合材料有限公司