UD预浸料及其制备方法、轻质复合板及其制备方法与流程

本发明涉及复合材料技术领域，具体涉及ud预浸料、ud预浸料的制备方法、轻质复合板、轻质复合板的制备方法。

背景技术：

一般轻质环氧板在环氧树脂中添加玻璃微珠，或空心的工程塑料等浸润玻璃布，再压合后制得。传统的方法制备得到的轻质环氧板，由于空心的填料壁薄，抗压强度指数不高，且其占据板材的体积比大，其弯曲强度、弯曲模量较低，因而通常只能用于成型尺寸较小的如手机保护套中的材料中使用。

为得到轻质高强度高模量复合材料，往往使用碳纤维材料作为表面材料，使用轻质环氧板作为中间材料进行复合得到一种三明治板材，该材料可提升材料的抗弯曲强度、弯曲模量，但由于碳纤维材料具有电磁屏蔽性能，应用于保护套时，将减弱其电磁传输信号，影响产品正常使用。

因此，制作一种强度高的防电磁屏蔽的轻质复合板实为必要。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种ud预浸料、ud预浸料的制备方法、轻质复合板、轻质复合板的制备方法。

本发明提供了一种技术方案是:一种ud预浸料，包括组分：环氧树脂和补强纤维，其中，补强纤维包括碳纤维和一种非导电性的非碳纤维，所述非碳纤维为玻璃纤维、玄武岩纤维、涤纶纤维、芳纶纤维、棉纤维中的一种。

本发明的更进一步优选方案是：补强纤维克重为20-300g/m²，树脂含量为20-50％。

本发明的更进一步优选方案是：从ud预浸料的幅宽方向看，所述ud预浸料包含若干个重复单元，每个单元中均包含一定宽度的碳纤维和非碳纤维，碳纤维和非碳纤维的克重及排列的具体宽度，由最终的应用需要所决定。

本发明的更进一步优选方案是：所述的单元内是碳纤维-非碳纤维的排列或者是碳纤维与非碳纤维的若干次交替排列，但每一次排列的具体宽度都是由最终的应用需要所决定。

本发明提供了另一种技术方案，一种ud预浸料的制备方法，包括以下步骤：在离型纸上均匀涂布一层环氧树脂层，树脂厚度为5-150g/m²，制得树脂层；将碳纤维和非碳纤维按照设计需要的克重和宽度依次排列得到纤维层；在纤维层的上下各加一张树脂层，树脂面向纤维层，离型纸向外，再经过一组或多组滚轮碾压后得到混编的ud预浸料。

本发明提供了另一种技术方案，一种轻质复合板，所述轻质复合板包含了上下对称的五层结构：外层，由上述所述的ud预浸料组成；次外层，由非导电性纤维补强的ud料组成；中间层，为轻质夹心层。

本发明的更进一步优选方案是：所述非导电性纤维是玻璃纤维、玄武岩纤维、涤纶纤维、芳纶纤维、棉纤维中的一种。

本发明的更进一步优选方案是：所述外层与次外层的纤维方向成90°夹角，且外层与外层纤维方向一致，次外层与次外层纤维方向一致。

本发明的更进一步优选方案是：所述轻质夹心层的密度为0.1-1.5g/cm³，并且在ud预浸料固化温度下承受至少3kg/cm²的压力而厚度不会被压缩。

本发明的更进一步优选方案是：所述轻质夹心层是轻质的环氧玻璃纤维板、轻质的环氧玻璃纤维半固化片、酚醛泡沫板、pmi泡沫板、轻质工程塑料中的一种。

本发明提供另一种技术方案，一种轻质复合板的制备方法，包括以下步骤：1、按照设计尺寸裁切好各层材料的尺寸，在底板台面上依次铺上牛皮纸或者缓冲垫、钢板、离型膜；2、依次堆叠外层-次外层-轻质夹心层-次外层-外层；3、撕去ud上的离型纸，上下两个外层的碳纤维-非碳纤维的边界线对齐；4、依次铺上离型膜、钢板、牛皮纸或者缓冲垫，盖上盖板，推入热压机，在80-180℃下、3-25kg/cm²压力、真空60torr下，经过1-4小时热压固化得到轻质复合板。

本发明的更进一步优选方案是：将外层和次外层复合成一体的结构，两者的纤维方向成90°交叉。

本发明提供的一种轻质复合板的有益效果在于：本发明通过在外层设置碳纤维和非碳纤维的混编ud预浸料，使得轻质板具有重量轻、强度高、整体可靠性好的特点；同时又有效解决了碳纤维屏蔽电磁信号的问题。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明轻质复合板的制备方法的流程图；

图2是本发明一种轻质复合板分层的结构示意图；

图3是本发明轻质复合板的剖面示意图；

图4是本发明ud预浸料的结构示意图。

附图标记：轻质夹心层100、次外层200、最外层300、碳纤维310、非碳纤维320。

具体实施方式

如图1到图4所示，本发明提供了一种ud预浸料，包括组分：环氧树脂和补强纤维，其中，补强纤维包括碳纤维310和一种非导电性的非碳纤维320，非碳纤维320为玻璃纤维、玄武岩纤维、涤纶纤维、芳纶纤维、棉纤维中的一种。

本发明通过在外层300设置碳纤维310和非碳纤维320的混编ud预浸料，使得轻质板具有重量轻、强度高、整体可靠性好的特点；同时又有效解决了碳纤维310屏蔽电磁信号的问题。

进一步的，补强纤维克重为20-300g/m²，树脂含量为20-50％。

进一步的，从ud预浸料的幅宽方向看，ud预浸料包含若干个重复单元，每个单元中均包含一定宽度的碳纤维310和非碳纤维320，碳纤维310和非碳纤维320的克重及排列的具体宽度，由最终的应用需要所决定。

进一步的，单元内是碳纤维310-非碳纤维320的排列或者是碳纤维310与非碳纤维320的若干次交替排列，但每一次排列的具体宽度都是由最终的应用需要所决定。

本发明提供了另一种技术方案，一种ud预浸料的制备方法，包括以下步骤：在离型纸上均匀涂布一层环氧树脂层，树脂厚度为5-150g/m²，制得树脂层；将碳纤维310和非碳纤维320按照设计需要的克重和宽度依次排列得到纤维层；在纤维层的上下各加一张树脂层，树脂面向纤维层，离型纸向外，再经过一组或多组滚轮碾压后得到混编的ud预浸料。

本发明通过在外层300设置碳纤维310和非碳纤维320的混编ud预浸料，使得轻质板具有重量轻、强度高、整体可靠性好的特点；同时又有效解决了碳纤维310屏蔽电磁信号的问题。

本发明提供了另一种技术方案，一种轻质复合板，轻质复合板包含了上下对称的五层结构：外层300，由上述的ud预浸料组成；次外层200，由非导电性纤维补强的ud料组成；中间层，为轻质夹心层100。

本发明通过在外层300设置碳纤维310和非碳纤维320的混编ud预浸料，使得轻质板具有重量轻、强度高、整体可靠性好的特点；同时又有效解决了碳纤维310屏蔽电磁信号的问题；相对于三层结构，本实施例的复合板五层结构，强度更高，且不容易变形，更加抗弯。

进一步的，非导电性纤维是玻璃纤维、玄武岩纤维、涤纶纤维、芳纶纤维、棉纤维中的一种。

进一步的，外层300与次外层200的纤维方向成90°夹角，且外层300与外层300纤维方向一致，次外层200与次外层200纤维方向一致。相邻层之间的纤维层呈90度交错堆叠，形成网状结构，这样复合板的强度更大，且不容易变形，更加抗弯。

进一步的，轻质夹心层100的密度为0.1-1.5g/cm³，并且在ud预浸料固化温度下承受至少3kg/cm²的压力而厚度不会被压缩。

进一步的，轻质夹心层100是轻质的环氧玻璃纤维板、轻质的环氧玻璃纤维半固化片、酚醛泡沫板、pmi泡沫板、轻质工程塑料中的一种。

本发明提供了另一种技术方案，一种轻质复合板的制备方法，包括以下步骤：

s100：按照设计尺寸裁切好各层材料的尺寸，在底板台面上依次铺上牛皮纸或者缓冲垫、钢板、离型膜；

s200：依次堆叠外层300-次外层200-轻质夹心层100-次外层200-外层300；

s300：撕去ud上的离型纸，上下两个外层300的碳纤维310-非碳纤维320的边界线对齐；

s400：依次铺上离型膜、钢板、牛皮纸或者缓冲垫，盖上盖板，推入热压机，在80-180℃下、3-25kg/cm²压力、真空60torr下，经过1-4小时热压固化得到轻质复合板。

本发明通过在外层300设置碳纤维310和非碳纤维320的混编ud预浸料，使得轻质板具有重量轻、强度高、整体可靠性好的特点；同时又有效解决了碳纤维310屏蔽电磁信号的问题；相对于三层结构，三层结构强度低，很容易断掉，且容易变形，本实施例的复合板五层结构，强度更高，且不容易变形，更加抗弯。

进一步的，将外层300和次外层200复合成一体的结构，两者的纤维方向成90°交叉。例如外层300的纤维横向分布，则次外层200的纤维纵向分布，次外层200和外层300的纤维交错堆叠，形成网状结构，使得轻质复合板的强度更大，且不容易变形，抗弯。

本发明通过在外层300设置碳纤维310和非碳纤维320的混编ud预浸料，使得轻质板具有重量轻、强度高、整体可靠性好的特点；同时又有效解决了碳纤维310屏蔽电磁信号的问题。

需要说明的是，本方案中涉及到的各步骤的限定，在不影响具体方案实施的前提下，并不认定为对步骤先后顺序做出限定，写在前面的步骤可以是在先执行的，也可以是在后执行的，甚至也可以是同时执行的，只要能实施本方案，都应当视为属于本申请的保护范围。

应当理解的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，对本领域技术人员来说，可以对上述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而所有这些修改和替换，都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

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