一种连续纤维增强热塑性复合材料排骨架及其制备方法 |
|||||||
| 申请号 | CN201511008073.6 | 申请日 | 2015-12-29 | 公开(公告)号 | CN106923556A | 公开(公告)日 | 2017-07-07 |
| 申请人 | 上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司; | 发明人 | 杨桂生; 李丹; 李兰杰; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种连续 纤维 增强热塑性 复合材料 排骨架，包括排骨 支撑 架以及位于所述排骨支撑架上的若干个相互平行、等间距设置的排骨肋板。本发明还公开了一种所述连续纤维增强热塑性复合材料排骨架的制备方法：在连续纤维增强热塑性复合材料层的上表面上铺放上装饰层，下表面上铺放下装饰层，经过加热模压、 冷压 定型，切割获得排骨肋板和排骨支撑架；将若干个排骨肋板相互平行、等间距设置在排骨支撑架上，获得所述连续纤维增强热塑性复合材料排骨架。本发明提供的高性能环保的排骨架的结构简单、外形美观、舒适性好，具有绿色环保、高强度、韧性好、耐摩擦、防 水 、防潮、耐高低温、耐 腐蚀 、使用寿命长以及拆装方便等优点。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种连续纤维增强热塑性复合材料排骨架，其特征在于：包括排骨支撑架以及位于所述排骨支撑架上的若干个相互平行、等间距设置的排骨肋板。 |
||||||
| 说明书全文 | 一种连续纤维增强热塑性复合材料排骨架及其制备方法技术领域[0001] 本发明属于高分子复合材料技术领域，涉及一种连续纤维增强热塑性复合材料排骨架及其制备方法。 背景技术[0002] 现有的排骨架，主要是钢制或木质框架结构，舒适性不佳。传统钢制框架的表面烤漆内含有对人体有害的化学物质，有些排骨架为了追求美观还添加了重金属，并且，钢架之中还会使用塑料的固定件，同样会散发有害物质。传统钢制框架在使用过程中，往往会发出较大的声响，在晚间使用时，噪音会影响使用者的睡眠质量。专利CN202477053U公开了一种方便运输及存放的床，包括床头板、床架、排骨架、排骨支撑架，所述排骨架包括数根固定在软质连接条上的木方。 发明内容[0003] 为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提供一种连续纤维增强热塑性复合材料排骨架，具有结构简单、强度高、绿色环保且不易发出声、耐摩擦、防水、防潮、耐高低温、耐腐蚀、使用寿命长和使用方便等优点。 [0004] 本发明的另一个目的是提供一种所述连续纤维增强热塑性复合材料排骨架的制备方法。 [0005] 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案： [0006] 一种连续纤维增强热塑性复合材料排骨架，包括排骨支撑架以及位于所述排骨支撑架上的若干个相互平行、等间距设置的排骨肋板。 [0007] 所述排骨肋板和所述排骨支撑架之间通过卡槽固定连接。 [0008] 所述排骨肋板的形状为长条形。 [0009] 所述排骨肋板的宽度为20～500mm，长度和宽度也可根据需要进行确定。 [0010] 所述排骨支撑架的形状为正方形、长方形、多边形等中的一种，也可根据需要确定，宽度×长度为1500×2000mm、1800×2000mm、1500×1900mm等中的一种，也可依据需求确定。 [0011] 所述排骨肋板和所述排骨支撑架从上至下依次包括上装饰层、连续纤维增强热塑性复合材料层、下装饰层，通过模压成型而成。 [0012] 所述上装饰层、所述下装饰层的厚度均为0.2～0.5mm。 [0013] 所述连续纤维增强热塑性复合材料层的厚度为3～25mm。 [0014] 所述连续纤维增强热塑性复合材料层是由连续纤维增强热塑性复合材料制成。 [0015] 所述连续纤维增强热塑性复合材料是由以下重量份的组分制成： [0016] 热塑性塑料 20～50份， [0017] 连续纤维 50～80份。 [0018] 所述热塑性塑料选自聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺6、聚酰胺66、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚氯乙烯中的至少一种。 [0019] 所述连续纤维为连续玻璃纤维、连续芳纶纤维、连续超高分子量聚乙烯纤维、连续玄武岩纤维中的至少一种。 [0020] 所述上装饰层、所述下装饰层为涤纶纤维布、锦纶(PA)纤维布、腈纶纤维布、三聚氰氨装饰面纸中的至少一种。 [0021] 一种所述连续纤维增强热塑性复合材料排骨架的制备方法，包括以下步骤： [0022] 在连续纤维增强热塑性复合材料层的上表面上铺放上装饰层，下表面上铺放下装饰层，经过加热模压、冷压定型，切割获得排骨肋板和排骨支撑架； [0023] 将若干个排骨肋板相互平行、等间距设置在排骨支撑架上，获得所述连续纤维增强热塑性复合材料排骨架。 [0024] 所述连续纤维增强热塑性复合材料层的制备方法包括以下步骤： [0025] 将20～50份热塑性塑料挤出淋膜，将50～80份连续纤维平行排列成带状，导出，与挤出的熔融树脂进行浸渍，将浸渍后的连续纤维辊压、冷却，制得连续纤维增强热塑性复合材料； [0026] 将连续纤维增强热塑性复合材料在0°和90°依次交错铺层制备得到连续纤维增强热塑性复合材料层；其中，0°方向为纤维方向(或长度方向)，90°是垂直于纤维方向(或1宽度方向)。 [0027] 所述加热模压的温度为160～280℃，时间为5～30min。 [0028] 所述冷压定型的温度为20～40℃，压力为5～10MPa，时间为20～50min。 [0029] 由于采用上述技术方案，本发明具有以下优点和有益效果： [0030] 本发明提供的高性能环保的排骨架的结构简单、外形美观、舒适性好，具有绿色环保、高强度、韧性好、耐摩擦、防水、防潮、耐高低温、耐腐蚀、使用寿命长以及拆装方便等优点。 [0031] 本发明提供的排骨架采用可回收再利用的连续纤维增强热塑性复合材料，绿色环保，在节能减排及环境保护方面具有突出优点；本发明提供的排骨架人体睡上去的时候是整体受力，而不是局部受力，解决了睡眠不舒适的问题。 [0033] 图1为本发明实施例1所示连续纤维增强热塑性复合材料排骨架的结构示意图。 [0034] 图2为连续纤维增强热塑性复合材料的成型工艺示意图。 [0035] 其中：1为排骨支撑架，2为排骨肋板，3为连续纤维，4为双挤出模头，5为辊压装置，6为收卷装置。 具体实施方式[0036] 下面结合附图所示实施例对本发明作进一步详细的说明。 [0037] 实施例1 [0038] 如图1所示，图1为本发明实施例1所示连续纤维增强热塑性复合材料排骨架的结构示意图。 [0039] 一种连续纤维增强热塑性复合材料排骨架，包括排骨支撑架1以及位于所述排骨支撑架1上的若干个相互平行、等间距设置的排骨肋板2。所述排骨肋板2和所述排骨支撑架1之间通过卡槽固定连接。 [0040] 排骨肋板2和排骨支撑架1从上至下依次包括上装饰层、连续纤维增强热塑性复合材料层、下装饰层，通过模压成型而成。 [0041] 上装饰层、下装饰层的厚度均为0.2mm；连续纤维增强热塑性复合材料层的厚度为3mm。连续纤维增强热塑性复合材料层是由连续纤维增强热塑性复合材料制成。 [0042] 热塑性塑料为聚丙烯；连续纤维为连续玻璃纤维。上装饰层、下装饰层均为涤纶纤维布。 [0043] 如图2所示，图2为连续纤维增强热塑性复合材料的成型工艺示意图。一种连续纤维增强热塑性复合材料排骨架的制备方法，包括以下步骤： [0044] 将连续纤维增强热塑性复合材料层的上表面上铺放上装饰层，下表面上铺放下装饰层，经过加热模压、冷压定型，加热的温度为260℃，时间为5min；冷压温度为20℃，压力为5MPa，冷压的时间为50min；制得板材经过切割锯切割成长条状板材获得排骨肋板2，制得板材经过切割锯切割成长方形获得排骨支撑架1，排骨肋板2的宽度×厚度×长度为500×3.4×1500mm，排骨支撑架1的宽度×长度为1500×2000mm。 [0045] 将若干个排骨肋板2相互平行、等间距设置在排骨支撑架1上，获得所述连续纤维增强热塑性复合材料排骨架。 [0046] 连续纤维增强热塑性复合材料层的制备方法包括以下步骤： [0047] 将重量份为20份的热塑性塑料加入到挤出机中，通过交错的双挤出模头4挤出淋膜，通过张力调节装置将80重量份的连续纤维3平行排列成带状，导到双挤出模头4处，带状连续纤维的两侧分别与双挤出模头4接触，在模头处与挤出的熔融树脂进行浸渍，将浸渍后的连续纤维导入辊压装置5，辊压、冷却，经收卷装置6收卷后制得连续纤维增强热塑性塑料复合材料；将连续纤维增强热塑性复合材料在0°和90°依次交错铺层制备得到连续纤维增强热塑性复合材料层；其中，0°方向为纤维方向，90°是垂直于纤维方向。 [0048] 实施例2 [0049] 一种连续纤维增强热塑性复合材料排骨架，包括排骨支撑架以及位于所述排骨支撑架上的若干个相互平行、等间距设置的排骨肋板。所述排骨肋板和所述排骨支撑架之间通过卡槽固定连接。 [0050] 排骨肋板和排骨支撑架从上至下依次包括上装饰层、连续纤维增强热塑性复合材料层、下装饰层，通过模压成型而成。 [0051] 上装饰层、下装饰层的厚度均为0.5mm；连续纤维增强热塑性复合材料层的厚度为20mm。连续纤维增强热塑性复合材料层是由连续纤维增强热塑性复合材料制成。 [0052] 热塑性塑料为聚乙烯；连续纤维为连续超高分子量聚乙烯纤维。上装饰层、下装饰层均为锦纶(PA)纤维布。 [0053] 一种连续纤维增强热塑性复合材料排骨架的制备方法，包括以下步骤： [0054] 将连续纤维增强热塑性复合材料层的上表面上铺放上装饰层，下表面上铺放下装饰层，经过加热模压、冷压定型，加热的温度为160℃，时间为30min；冷压温度为35℃，压力为10MPa，冷压的时间为20min；制得板材经过切割锯切割成长条状板材获得排骨肋板，制得板材经过切割锯切割成长方形获得排骨支撑架，排骨肋板的宽度×厚度×长度为20×21×1800mm，排骨支撑架的宽度×长度为1800×2000mm。 [0055] 将若干个排骨肋板相互平行、等间距设置在排骨支撑架上，获得所述连续纤维增强热塑性复合材料排骨架。 [0056] 连续纤维增强热塑性复合材料层的制备方法包括以下步骤： [0057] 将重量份为50份的热塑性塑料加入到挤出机中，通过交错的双挤出模头挤出淋膜，通过张力调节装置将50重量份的连续纤维平行排列成带状，导到双挤出模头处，带状连续纤维的两侧分别与双挤出模头接触，在模头处与挤出的熔融树脂进行浸渍，将浸渍后的连续纤维导入辊压装置，辊压、冷却，经收卷装置收卷后制得连续纤维增强热塑性塑料复合材料；将连续纤维增强热塑性复合材料在0°和90°依次交错铺层制备得到连续纤维增强热塑性复合材料层；其中，0°方向为纤维方向，90°是垂直于纤维方向。 [0058] 实施例3 [0059] 一种连续纤维增强热塑性复合材料排骨架，包括排骨支撑架以及位于所述排骨支撑架上的若干个相互平行、等间距设置的排骨肋板。所述排骨肋板和所述排骨支撑架之间通过卡槽固定连接。 [0060] 排骨肋板和排骨支撑架从上至下依次包括上装饰层、连续纤维增强热塑性复合材料层、下装饰层，通过模压成型而成。 [0061] 上装饰层、下装饰层的厚度均为0.35mm；连续纤维增强热塑性复合材料层的厚度为10mm。连续纤维增强热塑性复合材料层是由连续纤维增强热塑性复合材料制成。 [0062] 热塑性塑料为聚酰胺6；连续纤维为连续芳纶纤维。上装饰层、下装饰层均为三聚氰氨装饰面纸。 [0063] 一种连续纤维增强热塑性复合材料排骨架的制备方法，包括以下步骤： [0064] 将连续纤维增强热塑性复合材料层的上表面上铺放上装饰层，下表面上铺放下装饰层，经过加热模压、冷压定型，加热的温度为280℃，时间为15min；所述冷压温度为30℃，压力为7MPa，冷压的时间为40min；制得板材经过切割锯切割成长条状板材获得排骨肋板，制得板材经过切割锯切割成长方形获得排骨支撑架，排骨肋板的宽度×厚度×长度为100×10.7×1500mm，排骨支撑架的宽度×长度为1500×1900mm。 [0065] 将若干个排骨肋板相互平行、等间距设置在排骨支撑架上，获得所述连续纤维增强热塑性复合材料排骨架。 [0066] 连续纤维增强热塑性复合材料层的制备方法包括以下步骤： [0067] 将重量份为45份的热塑性塑料加入到挤出机中，通过交错的双挤出模头挤出淋膜，通过张力调节装置将55重量份的连续纤维平行排列成带状，导到双挤出模头处，带状连续纤维的两侧分别与双挤出模头接触，在模头处与挤出的熔融树脂进行浸渍，将浸渍后的连续纤维导入辊压装置，辊压、冷却，经收卷装置收卷后制得连续纤维增强热塑性塑料复合材料；将连续纤维增强热塑性复合材料在0°和90°依次交错铺层制备得到连续纤维增强热塑性复合材料层；其中，0°方向为纤维方向，90°是垂直于纤维方向。 [0068] 实施例4 [0069] 一种连续纤维增强热塑性复合材料排骨架，包括排骨支撑架以及位于所述排骨支撑架上的若干个相互平行、等间距设置的排骨肋板。所述排骨肋板和所述排骨支撑架之间通过卡槽固定连接。 [0070] 排骨肋板和排骨支撑架从上至下依次包括上装饰层、连续纤维增强热塑性复合材料层、下装饰层，通过模压成型而成。 [0071] 上装饰层、下装饰层的厚度均为0.4mm；连续纤维增强热塑性复合材料层的厚度为8mm。连续纤维增强热塑性复合材料层是由连续纤维增强热塑性复合材料制成。 [0072] 热塑性塑料为聚酰胺66；连续纤维为连续玄武岩纤维。上装饰层、下装饰层均为腈纶纤维布。 [0073] 一种连续纤维增强热塑性复合材料排骨架的制备方法，包括以下步骤： [0074] 将连续纤维增强热塑性复合材料层的上表面上铺放上装饰层，下表面上铺放下装饰层，经过加热模压、冷压定型，加热的温度为270℃，时间为10min；所述冷压温度为25℃，压力为6MPa，冷压的时间为30min；制得板材经过切割锯切割成长条状板材获得排骨肋板，制得板材经过切割锯切割成长方形获得排骨支撑架，排骨肋板的宽度×厚度×长度为200×8.8×1800mm，排骨支撑架的宽度×长度为1800×2000mm。 [0075] 将若干个排骨肋板相互平行、等间距设置在排骨支撑架上，获得所述连续纤维增强热塑性复合材料排骨架。 [0076] 连续纤维增强热塑性复合材料层的制备方法包括以下步骤： [0077] 将重量份为30份的热塑性塑料加入到挤出机中，通过交错的双挤出模头挤出淋膜，通过张力调节装置将70重量份的连续纤维平行排列成带状，导到双挤出模头处，带状连续纤维的两侧分别与双挤出模头接触，在模头处与挤出的熔融树脂进行浸渍，将浸渍后的连续纤维导入辊压装置，辊压、冷却，经收卷装置收卷后制得连续纤维增强热塑性塑料复合材料；将连续纤维增强热塑性复合材料在0°和90°依次交错铺层制备得到连续纤维增强热塑性复合材料层；其中，0°方向为纤维方向，90°是垂直于纤维方向。 [0078] 实施例5 [0079] 一种连续纤维增强热塑性复合材料排骨架，包括排骨支撑架以及位于所述排骨支撑架上的若干个相互平行、等间距设置的排骨肋板。所述排骨肋板和所述排骨支撑架之间通过卡槽固定连接。 [0080] 排骨肋板和排骨支撑架从上至下依次包括上装饰层、连续纤维增强热塑性复合材料层、下装饰层，通过模压成型而成。 [0081] 上装饰层、下装饰层的厚度均为0.3mm；连续纤维增强热塑性复合材料层的厚度为25mm。连续纤维增强热塑性复合材料层是由连续纤维增强热塑性复合材料制成。 [0082] 热塑性塑料为聚对苯二甲酸丁二醇酯；连续纤维为连续玻璃纤维。上装饰层、下装饰层均为涤纶纤维布。 [0083] 一种连续纤维增强热塑性复合材料排骨架的制备方法，包括以下步骤： [0084] 将连续纤维增强热塑性复合材料层的上表面上铺放上装饰层，下表面上铺放下装饰层，经过加热模压、冷压定型，加热的温度为265℃，时间为25min；所述冷压温度为40℃，压力为8MPa，冷压的时间为25min；制得板材经过切割锯切割成长条状板材获得排骨肋板，制得板材经过切割锯切割成长方形获得排骨支撑架，排骨肋板的宽度×厚度×长度为300×25.6×1500mm，排骨支撑架的宽度×长度为1500×2000mm。 [0085] 将若干个排骨肋板相互平行、等间距设置在排骨支撑架上，获得所述连续纤维增强热塑性复合材料排骨架。 [0086] 连续纤维增强热塑性复合材料层的制备方法包括以下步骤： [0087] 将重量份为35份的热塑性塑料加入到挤出机中，通过交错的双挤出模头挤出淋膜，通过张力调节装置将65重量份的连续纤维平行排列成带状，导到双挤出模头处，带状连续纤维的两侧分别与双挤出模头接触，在模头处与挤出的熔融树脂进行浸渍，将浸渍后的连续纤维导入辊压装置，辊压、冷却，经收卷装置收卷后制得连续纤维增强热塑性塑料复合材料；将连续纤维增强热塑性复合材料在0°和90°依次交错铺层制备得到连续纤维增强热塑性复合材料层；其中，0°方向为纤维方向，90°是垂直于纤维方向。 [0088] 上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。 |
||||||
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈