表層為聚四氟乙烯薄膜的碳纖維增強樹脂板及其制法制造技術

本發明專利技術提供一種表層為聚四氟乙烯薄膜的碳纖維增強樹脂板及其制法。該表層為聚四氟乙烯薄膜的碳纖維增強樹脂板，所述的碳纖維增強樹脂板的上、下表面粘接有聚四氟乙烯薄膜。其制作方法如下：碳纖維束經過樹脂浸漬槽后，經過預成型模具，然后，預成型纖維束與上下兩層聚四氟乙烯薄膜同時進入高溫板狀模具，通過高溫模具后，樹脂固化成型；再經過高溫后固化爐，使樹脂完全固化，成型表層為聚四氟乙烯的碳纖維增強樹脂板。聚四氟乙烯薄膜粘附在碳纖維增強樹脂板表面，可以保護碳纖維增強樹脂板受到各種污染，可以保護碳纖維增強樹脂板免受或降低紫外光照射、水汽等惡劣環境的影響，提高板材的長期耐久性能。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種。
技術介紹
碳纖維增強樹脂基復合材料板具有輕質高強耐腐蝕等優異性能，近年來被廣泛應用于土木工程結構的加固與修復，如利用結構膠粘劑將碳纖維增強樹脂板粘貼至橋面板底面，提高其承載力；利用結構膠粘劑將碳纖維增強樹脂板粘貼至鋼結構表面，對鋼結構進行疲勞加固或承載力加固等。在上述結構加固技術中，碳纖維增強樹脂板與結構的粘結性能及其長期耐久性能是該技術的關鍵。只有可靠的粘結，才能保證結構承載力能夠有效傳遞到碳纖維增強樹脂板，而影響碳纖維增強樹脂板與結構粘結性能的一個重要原因是碳纖維增強樹脂板在制備、運輸及粘貼施工工程中可能受到的污染，如表面粘有油污或其它雜質，影響板表面與膠粘劑間化學鍵接作用。同時，由于土木工程結構服役環境復雜(如水浸泡、濕氣、溫度變換等)，服役時間要求長(如一般要求50年以上)，而碳纖維增強樹脂板能夠吸收環境中的水分，導致樹脂基體及纖維-樹脂界面會發生退化，長期性能隨之變差；同時，在日照作用下，可能導致碳纖維增強樹脂板表面樹脂降解，也導致板材長期性變差。板材性能的退化會不可避免地影響加固結構的安全性能。
技術實現思路
基于以上不足之處，本專利技術公開一種，可以有效地解決上述技術難題。本專利技術所采用的技術如下:一種表層為聚四氟乙烯薄膜的碳纖維增強樹脂板，其特征在于:碳纖維增強樹脂板的上、下表面粘接有聚四氟乙烯薄膜。本專利技術還具有如下技術特征:1、所述的聚四氟乙烯薄膜厚度為0.01-0.1毫米，與碳纖維增強樹脂板接觸表面需要經過鈉化處理。2、所述的碳纖維增強樹脂板所用碳纖維為連續3_48k的碳纖維束；樹脂體系為環氧樹脂體系、不飽和聚酯體系、乙烯基酯體系或聚氨酯體系。3、所述的碳纖維增強樹脂板的厚度為0.8-5毫米，寬度為10-200毫米，碳纖維體積含量為55% -71%。4、一種表層為聚四氟乙烯薄膜的碳纖維增強樹脂板的制作方法，如下:碳纖維束經過樹脂浸潰槽后，經過預成型模具，然后，預成型纖維束與上下兩層聚四氟乙烯薄膜同時進入高溫板狀模具，通過高溫模具后，樹脂固化成型；再經過高溫后固化爐，使樹脂完全固化，成型表層為聚四氟乙烯的碳纖維增強樹脂板。本專利技術的有益效果及優點:聚四氟乙烯薄膜粘附在碳纖維增強樹脂板表面，可以保護碳纖維增強樹脂板受到各種污染，粘結施工時，能夠用手或借助其它簡易工具將聚四氟乙烯薄膜從碳纖維增強樹脂板表面完全剝離，直接涂刷結構膠粘劑粘結至結構表面，可以確保粘結性能。另外一層聚四氟乙烯薄膜可以保留在碳纖維增強樹脂板的表面，由于聚四氟乙烯優異的憎水性能及耐紫外性能，可以保護碳纖維增強樹脂板免受或降低紫外光照射、水汽等惡劣環境的影響，提高板材的長期耐久性能。該專利技術將促進碳纖維復合材料在土木工程領域的廣泛與可靠地應用，開拓碳纖維復合材料的應用市場，提高土木工程結構的高性能與長壽命?！揪唧w實施方式】實施例1一種表層為聚四氟乙烯薄膜的碳纖維增強樹脂板，碳纖維增強樹脂板的上、下表面粘接有聚四氟乙烯薄膜。所述的聚四氟乙烯薄膜厚度為0.01-0.1毫米，與碳纖維增強樹脂板接觸表面需要經過鈉化處理。所述的碳纖維增強樹脂板所用碳纖維為連續3-48k的碳纖維束，樹脂體系為環氧樹脂體系、不飽和聚酯體系、乙烯基酯體系或聚氨酯體系；所述的碳纖維增強樹脂板的厚度為0.8-5毫米，寬度為10-200毫米，碳纖維體積含量為55% -71%。表面粘結聚四氟乙烯薄膜碳纖維增強樹脂板的制備方法，步驟如下:I)選用厚度為0.01-0.1毫米的單面鈉化處理的聚四氟乙烯薄膜，選用連續碳纖維束作為碳纖維增強樹脂板的增強纖維，選用環氧樹脂、不飽和聚酯、乙烯基酯或聚氨酯作為樹脂基體；2)利用拉擠機拉擠成型:拉擠機包括紗架、浸潰槽、扁平高溫口模、后固化爐及牽拉裝置，纖維輥固定在紗架上；樹脂置于浸潰槽內，在牽拉裝置以10?180cm/min拉擠速率的牽引作用下，連續纖維束從紗架褪下，進入浸潰槽內，并被樹脂充分浸潰，然后經過室溫扁平預成型口模；聚四氟乙烯薄膜從薄膜輥上褪下，聚四氟乙烯薄膜鈉化面與預成型碳纖維增強樹脂板表面接觸，然后一起通過扁平高溫口模，固化成型，進一步通過后固化爐，進行后固化，形成表面粘有聚四氟乙烯薄膜的碳纖維增強樹脂板；通過控制扁平口模尺寸，控制拉擠板材的厚度在0.8-5毫米之間，而寬的在10-200毫米之間；制備的板材纏繞在輥筒上。本實施例制備的聚四氟乙烯薄膜與碳纖維增強樹脂板表面經鈉化處理，使聚四氟乙烯與碳纖維增強樹脂板間有一定的粘結強度，一方面，可以容易地從板上剝離，剝離后表面干凈，不會受在生產、儲藏、運輸等過程中受到污染，導致界面粘結性能降低；同時，由于聚四氟乙烯表面經過鈉化處理，表面粗糙度增加，因此，剝離聚四氟乙烯的碳纖維增強樹脂板表面粗糙度增加，也有利于與被加固結構的粘結。碳纖維增強樹脂板的另一面粘附的聚四氟乙烯薄膜將保留，由于聚四氟乙烯具有耐腐蝕、阻隔水滲透、抗紫外等優異性能，將對碳纖維增強樹脂板具有保護功能，提高碳纖維增強樹脂板的長期耐久性能，提高碳纖維增強板材及其增強結構的安全有效服役。實施例2本實施例的表面粘有聚四氟乙烯薄膜碳纖維增強樹脂板的制備方法，步驟如下:I)選用揚中市揚城電塑有限公司生產的單面鈉化處理的連續聚四氟乙烯薄膜，厚度0.02毫米，寬度100毫米，選用12k臺塑產臺麗連續碳纖維束(T36S)作為碳纖維增強樹脂板的增強纖維，樹脂體系為普通雙酚A環氧樹脂E51，固化劑為甲基六氫鄰苯二甲酸酐，環氧樹脂與固化劑配比為100: 80及I?2%催化劑DMP30 ；2)利用拉擠機拉擠成型:拉擠機包括紗架、浸潰槽、扁平高溫口模、后固化爐及牽拉裝置，纖維輥固定在紗架上；樹脂置于浸潰槽內，在牽拉裝置以30cm/min拉擠速率的牽引作用下，連續纖維束從紗架褪下，進入浸潰槽內，并被樹脂充分浸潰，然后經過室溫扁平預成型口模；聚四氟乙烯薄膜從薄膜輥上褪下，聚四氟乙烯薄膜鈉化面與預成型碳纖維增強樹脂板表面接觸，然后一起通過扁平高溫口模，固化成型，進一步通過后固化爐，進行后固化，形成表面粘有聚四氟乙烯薄膜的碳纖維增強樹脂板；通過控制扁平口模尺寸，控制拉擠板材的厚度為1.44毫米，而寬度100毫米；制備的板材纏繞在輥筒上。實施例3本實施例的表面粘有聚四氟乙烯薄膜碳纖維增強樹脂板的制備方法，步驟如下:I)選用揚中市揚城電塑有限公司生產的單面鈉化處理的連續聚四氟乙烯薄膜，厚度0.1毫米，寬度100毫米，選用12k臺塑產臺麗連續碳纖維束(T36S)作為碳纖維增強樹脂板的增強纖維，樹脂體系為普通雙酚A環氧樹脂E51，固化劑為甲基六氫鄰苯二甲酸酐，環氧樹脂與固化劑質量配比為100: 80及質量百分數為I?2%催化劑DMP30 ；2)利用拉擠機拉擠成型:拉擠機包括紗架、浸潰槽、扁平高溫口模、后固化爐及牽拉裝置，纖維輥固定在紗架上；樹脂置于浸潰槽內，在牽拉裝置以30cm/min拉擠速率的牽引作用下，連續纖維束從紗架褪下，進入浸潰槽內，并被樹脂充分浸潰，然后經過室溫扁平預成型口模；聚四氟乙烯薄膜從薄膜輥上褪下，聚四氟乙烯薄膜鈉化面與預成型碳纖維增強樹脂板表面接觸，然后一起通過扁平高溫口模，固化成型，進一步通過后固化爐，進行后固化，形成表面粘有聚四氟乙烯薄膜的碳纖維增強樹脂板；通過控制扁平口模尺寸，控制拉擠板材本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種表層為聚四氟乙烯薄膜的碳纖維增強樹脂板，其特征在于：碳纖維增強樹脂板的上、下表面粘接有聚四氟乙烯薄膜。

【技術特征摘要】
1.一種表層為聚四氟乙烯薄膜的碳纖維增強樹脂板，其特征在于:碳纖維增強樹脂板的上、下表面粘接有聚四氟乙烯薄膜。2.根據權利要求1所述的一種表層為聚四氟乙烯薄膜的碳纖維增強樹脂板，其特征在于:所述的聚四氟乙烯薄膜厚度為0.01-0.1毫米，與碳纖維增強樹脂板接觸表面需要經過鈉化處理。3.根據權利要求1所述的一種表層為聚四氟乙烯薄膜的碳纖維增強樹脂板，其特征在于:所述的碳纖維增強樹脂板所用碳纖維為連續3-48k的碳纖維束，樹脂體系為環氧樹脂體系、不飽和聚酯體系、乙烯基酯體系或聚氨酯體系。4.根據...

【專利技術屬性】
技術研發人員：咸貴軍，洪斌，
申請(專利權)人：哈爾濱工業大學，
類型：發明
國別省市：黑龍江;23