CN214266960U - 一种新型复合材料 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种新型复合材料，包括结构层，结构层由多层聚氨酯硬质泡沫塑料层逐层复合而成、或由多层聚脲层逐层复合而成、或由多层聚氨酯硬质泡沫塑料层与多层聚脲层相互交替逐层复合而成；结构层外侧复合设置胶衣层；结构层与胶衣层之间复合设置粘结层。在现有树脂复合材料的应用基础上，通过特殊处理工艺，再与高密度聚氨酯硬质泡沫塑料及聚脲材料复合而成，凝胶速度快、施工效率高、耐碱性高、热稳定性高、抗拉强度大、对比重量轻、强度高、施工时间缩短、重量轻；该新型复合材料的生产工艺不需要进行熟化，既简化了操作工艺，又大大提高了生产效率，可以取代传统玻璃钢的多层油、多层布的反复工序。

Description

一种新型复合材料

技术领域

本实用新型涉及材料技术领域，具体为一种新型复合材料。

背景技术

目前，公知的很多需要承受重负荷，或耐受高冲击，或复杂形状的结构部件、制品或容器都在使用树脂复合材料。其中，玻璃纤维增强塑料是目前技术比较成熟且应用最为广泛的一类复合材料，如汽车车身构件、船的壳体、机器外罩、各种容器、板材、卫生洁具及大型浮雕制品等大型制件。一般树脂复合材料是用短切的或连续纤维及其织物增强热固性或热塑性树脂基体，经复合而成。但是，为了使树脂复合材料达到足够高的强度，复合层的层数较多，而一般复合材料用树脂的固化时间较长，一般100毫米厚度的树脂复合材料制品从配料到成品完成需要7-10天的时间。

聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称，凡是高分子主链上含有许多重复的-NHCOO-基团的高分子化合物统称为聚氨酯。一般聚氨酯是由二元或多元异氰酸酯与多元醇化合物，或聚醚多元醇，或聚酯多元醇相互作用而得。聚氨酯硬质泡沫塑料技术是现有技术中公知的，通常，聚氨酯硬质泡沫塑料是由含有二元或多元异氰酸酯的黑料，与含有聚醚或聚酯多元醇、催化剂、泡沫稳定剂、阻燃剂、发泡剂等的白料相互反应而得，简称聚氨酯硬泡。自其在第二次世界大战中被开发以来，先用于军事工业，二十世纪五十年代开始工业化，六十年代初聚氨酯硬泡得到迅速发展。聚氨酯硬泡不仅具有重量轻、强度高等优点，而且凝胶时间通常在30秒以内，可以连续逐层喷涂成型从零点几毫米至几十毫米的聚氨酯硬泡层，经过增强材料加强处理的聚氨酯硬泡更具有非常优异的韧性和耐冲击性能。

实用新型内容

针对背景技术中指出的问题，本实用新型提出一种新型复合材料。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种新型复合材料，其特征在于：包括结构层，所述结构层由多层聚氨酯硬质泡沫塑料层逐层复合而成、或由多层聚脲层逐层复合而成、或由多层聚氨酯硬质泡沫塑料层与多层聚脲层相互交替逐层复合而成。

本实用新型进一步设置为：所述结构层外侧复合设置胶衣层。

本实用新型进一步设置为：所述胶衣层的厚度为0.1-2mm。

本实用新型进一步设置为：所述结构层与所述胶衣层之间复合设置粘结层，所述粘结层由粘胶剂层组成、或由纤维增强树脂材料积层组成、或由纤维布树脂材料积层组成。

本实用新型进一步设置为：所述粘结层的厚度为0.1-2mm，所述粘胶剂层的厚度为100-200μm。

本实用新型进一步设置为：两两所述聚氨酯硬质泡沫塑料层之间、或两两所述聚脲层之间、或所述聚氨酯硬质泡沫塑料层与所述聚脲层之间均复合至少一层纤维增强材料层。

综上所述，本实用新型的有益效果为：本实用新型所提供的一种新型复合材料，在现有树脂复合材料的应用基础上，通过特殊处理工艺，再与高密度聚氨酯硬质泡沫塑料及聚脲材料复合而成，凝胶速度快、施工效率高、耐碱性高、热稳定性高、抗拉强度大、对比重量轻、强度高、施工时间缩短、重量轻；该新型复合材料的生产工艺不需要进行熟化，既简化了操作工艺，又大大提高了生产效率，可以取代传统玻璃钢的多层油、多层布的反复工序。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型中实施例1的结构示意图；

图2为本实用新型中实施例2的结构示意图；

图3为本实用新型中结构层、胶衣层和粘结层相配合的结构示意图；

图4为本实用新型中实施例3的结构示意图；

图5为本实用新型中实施例4的结构示意图；

图6为本实用新型中实施例5的结构示意图；

图7为本实用新型中实施例6的结构示意图；

图8为本实用新型中纤维增强树脂材料积层的结构示意图；

图9为本实用新型中纤维布树脂材料积层的结构示意图。

附图标记：1、结构层；101、聚氨酯硬质泡沫塑料层；102、聚脲层；2、胶衣层；3、粘结层；301、纤维增强树脂材料积层；302、纤维布树脂材料积层。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如下参考图1-9对本实用新型进行说明：

实施例1：

如图1所示，一种新型复合材料，仅包括结构层，在制作过程中，结构层可以由多层聚氨酯硬质泡沫塑料层逐层复合而成；或由多层聚脲层逐层复合而成；或由多层聚氨酯硬质泡沫塑料层与多层聚脲层相互交替逐层复合而成。

聚氨酯硬质泡沫塑料层采用密度为80-300kg/m3的聚氨酯硬质泡沫塑料；聚脲层是采用密度为100-990kg/m3的微孔弹性体聚脲。

其中多层聚氨酯硬质泡沫塑料层逐层复合工艺为：运用喷涂设备以及配备的纤维切割器将可满足喷射工艺性能的纤维增强材料切割成定长，借助离心惯性使增强纤维散出后与喷出的聚氨酯硬质泡沫塑料混合形成聚氨酯硬质泡沫塑料层；每层聚氨酯硬质泡沫塑料层的厚度控制在0.5-2.0mm之间，逐层喷涂达到复合材料规定厚度即可。

施工操作条件：16℃-28℃，相对湿度应低于80％，并且施工操作全过程应始终保持同一环境温度。一般喷涂聚氨酯硬质泡沫塑料层的固化时间为1-10分钟，也即喷涂聚氨酯硬质泡沫塑料层时每层的时间间隔约1-10分钟。

其中多层聚脲层逐层复合工艺为：运用喷涂设备以及配备的纤维切割器将可满足喷射工艺性能的纤维增强材料切割成定长，借助离心惯性使增强纤维散出后与喷出的聚脲材料混合形成聚脲层；每层聚脲层的厚度控制在0.5-2.0mm之间，逐层喷涂达到复合材料规定厚度即可。

施工操作条件：16℃-28℃，相对湿度应低于80％，并且施工操作全过程应始终保持同一环境温度。一般喷涂聚脲层的固化时间为1-10分钟，也即喷涂聚脲层时每层的时间间隔约1-10分钟。

其中多层聚氨酯硬质泡沫塑料层与多层聚脲层相互交替逐层复合工艺为：分别运用喷涂设备以及配备的纤维切割器将可满足喷射工艺性能的纤维增强材料切割成定长，借助离心惯性使增强纤维散出后与喷出的聚氨酯硬质泡沫塑料或聚脲材料分别混合形成聚氨酯硬质泡沫塑料层或聚脲层；每层聚氨酯硬质泡沫塑料层的厚度控制在0.5-2.0mm之间，每层聚脲层的厚度控制在0.5-2.0mm之间，聚氨酯硬质泡沫塑料层与聚脲层相互交替逐层喷涂达到复合材料规定厚度即可，特别地，最外层最好是聚脲层。

施工操作条件：16℃-28℃，相对湿度应低于80％，并且施工操作全过程应始终保持同一环境温度。一般喷涂聚氨酯硬质泡沫塑料层或聚脲层的固化时间为1-10分钟。

实施例2：

如图2所示，一种新型复合材料，包括结构层，在制作过程中，结构层可以由多层聚氨酯硬质泡沫塑料层逐层复合而成；或由多层聚脲层逐层复合而成；或由多层聚氨酯硬质泡沫塑料层与多层聚脲层相互交替逐层复合而成。

在结构层的基础上增加胶衣层，即结构层外侧复合设置胶衣层，胶衣层的厚度为0.1-2mm。胶衣层是由不饱和树脂、触变剂和其他一些添加剂经混合而成的赋予复合材料制品表面的一层美观、耐老化、耐沾污、耐腐蚀，并对复合材料制品起到保护作用的表面涂层。

其中结构层的复合工艺与实施例1中的相同。

胶衣层的复合工艺为：在涂有脱模剂的模具上采用胶衣喷涂机喷涂或手工涂刷方式进行胶衣覆涂、凝胶、固化，形成胶衣层；胶衣层厚度为0.1-2.0mm。

施工操作条件：16℃-28℃，相对湿度应低于80％。并且施工操作全过程应始终保持同一环境温度；胶衣层的固化时间根据胶衣树脂的种类、胶衣层的厚度及操作环境条件而不同；一般1mm厚的胶衣层固化时间约1-3小时。

作为优选选择，如图3、图8、图9所示，在结构层与胶衣层之间复合设置粘结层，粘结层由粘胶剂层组成、或由纤维增强树脂材料积层组成、或由纤维布树脂材料积层组成。粘结层的厚度为0.1-2mm。

结合结构层可以由多层聚氨酯硬质泡沫塑料层逐层复合而成；或由多层聚脲层逐层复合而成；或由多层聚氨酯硬质泡沫塑料层与多层聚脲层相互交替逐层复合而成等三种方式的结构，可以实现实施例3、实施例4、实施例5、实施例6。

其中粘胶剂层的复合工艺为：采用涂刷或喷涂法将胶粘剂覆涂在胶衣层上，凝胶、固化。胶粘剂层厚度为100-200μm，胶粘剂层厚度一定要覆涂均匀，确保没有漏涂区域，不得出现‘漏白’现象，也不得覆涂太厚，覆涂太厚不容易固化。胶粘剂的常温固化时间一般为2-12小时之间，根据环境温度、湿度的不同有较大的差异。

其中纤维增强树脂材料积层的复合工艺为：采用喷涂设备以及配备的纤维切割器将纤维增强切割成定长，借助离心惯性使增强纤维散出后与喷出的树脂原料形成纤维增强树脂材料积层，如图8所示，每层厚度控制在0.1-1.0mm之间，不宜覆涂的太厚，如此层层叠和，直至达到规定设计厚度。此纤维增强树脂材料积层厚度一般为0.1-2.0mm。

其中纤维布树脂材料积层的复合工艺为：在胶衣层固化后，表面不沾手的情况下开始进行粘结层树脂涂刷，先涂刷一层树脂，然后铺放一层纤维布，排除气泡，如此层层叠合，形成纤维布树脂材料积层，如图9所示，直至达到规定设计厚度。此纤维布树脂材料积层厚度一般为0.1-2.0mm。

实施例3：

如图4所示，一种新型复合材料，包括结构层，结构层由多层聚氨酯硬质泡沫塑料层与多层聚脲层相互交替逐层复合而成；结构层外侧复合设置胶衣层；结构层与胶衣层之间复合设置粘结层，粘结层由粘胶剂层组成、或由纤维增强树脂材料积层组成、或由纤维布树脂材料积层组成。

其中聚氨酯硬质泡沫塑料层复合在粘结层上。

结构层、粘结层、胶衣层的复合工艺均与上述的相同。

实施例4：

如图5所示，一种新型复合材料，包括结构层，结构层由多层聚氨酯硬质泡沫塑料层与多层聚脲层相互交替逐层复合而成；结构层外侧复合设置胶衣层；结构层与胶衣层之间复合设置粘结层，粘结层由粘胶剂层组成、或由纤维增强树脂材料积层组成、或由纤维布树脂材料积层组成。

其中聚脲层复合在粘结层上。

结构层、粘结层、胶衣层的复合工艺均与上述的相同。

实施例5：

如图6所示，一种新型复合材料，包括结构层，结构层由多层聚脲层逐层复合而成；结构层外侧复合设置胶衣层；结构层与胶衣层之间复合设置粘结层，粘结层由粘胶剂层组成、或由纤维增强树脂材料积层组成、或由纤维布树脂材料积层组成。

结构层、粘结层、胶衣层的复合工艺均与上述的相同。

实施例6：

如图7所示，一种新型复合材料，包括结构层，结构层多层聚氨酯硬质泡沫塑料层逐层复合而成；结构层外侧复合设置胶衣层；结构层与胶衣层之间复合设置粘结层，粘结层由粘胶剂层组成、或由纤维增强树脂材料积层组成、或由纤维布树脂材料积层组成。

结构层、粘结层、胶衣层的复合工艺均与上述的相同。

实施例7：

在实施例1-6的其他结构不变，改变结构层。即在两两聚氨酯硬质泡沫塑料层之间复合至少一层纤维增强材料层；或在两两聚脲层之间复合至少一层纤维增强材料层；或在聚氨酯硬质泡沫塑料层与聚脲层之间复合至少一层纤维增强材料层。

以上所述的仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种新型复合材料，其特征在于：包括结构层，所述结构层由多层聚氨酯硬质泡沫塑料层逐层复合而成、或由多层聚脲层逐层复合而成、或由多层聚氨酯硬质泡沫塑料层与多层聚脲层相互交替逐层复合而成。

2.根据权利要求1所述的一种新型复合材料，其特征在于：所述结构层外侧复合设置胶衣层。

3.根据权利要求2所述的一种新型复合材料，其特征在于：所述胶衣层的厚度为0.1-2mm。

4.根据权利要求2所述的一种新型复合材料，其特征在于：所述结构层与所述胶衣层之间复合设置粘结层，所述粘结层由粘胶剂层组成、或由纤维增强树脂材料积层组成、或由纤维布树脂材料积层组成。

5.根据权利要求4所述的一种新型复合材料，其特征在于：所述粘结层的厚度为0.1-2mm，所述粘胶剂层的厚度为100-200μm。

6.根据权利要求1所述的一种新型复合材料，其特征在于：两两所述聚氨酯硬质泡沫塑料层之间、或两两所述聚脲层之间、或所述聚氨酯硬质泡沫塑料层与所述聚脲层之间均复合至少一层纤维增强材料层。

Images