專利名稱：一種纖維復合材料及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及纖維復合材料領域，具體涉及一種纖維復合材料及其制造方法。
背景技術：
隨著電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，手持通訊設備如手機、平板電腦等產(chǎn)品得到了極大發(fā)展，并且市場競爭日益激烈。產(chǎn)品的差異化的外觀和手感能夠提高產(chǎn)品的競爭力。在產(chǎn)品的表面實現(xiàn)3D的花紋或圖案不僅可以提供舒適的手感，增加美觀度，還能夠增強產(chǎn)品的抗滑、抗刮傷能力。采用塑膠件成型出表面3D花紋較為簡易，只需要在模具中加工出相應的花紋即可，但是由于塑膠件性能較差，在成型大型電子產(chǎn)品如平板電腦時性能難以滿足要求。如果采用金屬材料，一是會增加產(chǎn)品重量，二是手感并不好。纖維增強材料以其質(zhì)量輕強度高的特點獲得了越來越廣泛的應用。同時，由于纖維增強材料的特殊性能，可以像纖維一樣編織成布，不僅可以用作結構材料，也可以用作表面裝飾。當前纖維增強材料作為表面裝飾使用的主要是纖維編織布，成型方法主要是熱壓的成型方式。熱壓成型后的纖維編織布表面一般為高光或者啞光效果。由于纖維編織布本身具有凸凹的表面效果，普通的成型方法成型完之后，纖維被基體樹脂所覆蓋包裹，由于樹脂是透明的，纖維相當于是“懸浮”在基體樹脂之內(nèi)，視覺效果是3D的，但是觸覺效果仍然是平面，如圖I所示，為現(xiàn)有纖維復合材料的結構示意圖，圖中基體樹脂11包裹纖維復合材料10，該纖維復合材料表面具有凹凸的3D圖案，但是基體樹脂11表面是平面的結構，觸覺效果為平面結構。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決現(xiàn)有中基體樹脂表面為平面結構的問題，從而提供了一種包裹纖維復合材料的基體樹脂表面為凹凸的3D結構圖案的纖維復合材料及其制造方法。為解決上述技術問題，本發(fā)明提供如下技術方案
一種纖維復合材料，包括纖維層，其表面具有凹凸圖案；纖維層的至少一面均勻涂覆有樹脂層，所述樹脂層表面設置有與上述纖維層相對應的凹凸圖案。本發(fā)明還提供了一種纖維復合材料的制造方法，包括以下步驟步驟一提供纖維預浸布，所述纖維預浸布包括表面具有凹凸圖案的纖維層，所述纖維層的至少一面浸有樹脂層；步驟二 在纖維預浸布具有樹脂層的上面覆上一層隔離層；步驟三在所述隔離層上面覆上一軟性層；步驟四對經(jīng)過上述步驟處理后的纖維預浸布進行熱壓；步驟五去除軟性層和隔離層。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下有益效果本發(fā)明提供的一種纖維復合材料及其制造方法，纖維預浸布包括表面具有凹凸圖案的纖維層，在纖維預浸布具有樹脂層的上面覆上隔離層和軟性層后，通過熱壓模進行熱壓，可以使纖維預浸布的凹凸圖案紋路在熱壓后通過樹脂層顯現(xiàn)出來，制造的纖維復合材料表面具有與纖維層凹凸圖案相對應的圖案，從而提供了舒適的手感和防滑性能。


圖I是現(xiàn)有纖維復合材料的結構示意圖。圖2是本發(fā)明實施例纖維復合材料制造方法的流程圖。圖3是圖2流程圖中步驟二的示意圖。圖4是圖2流程圖中步驟三的示意圖。圖5是圖2流程圖步驟四中未進行熱壓的示意圖。圖6是圖2流程圖步驟四中進行熱壓后的示意圖。 圖7是圖2流程圖步驟四之后去除軟性層和隔離層后的結構示意圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。一種纖維復合材料，參照圖7所示，包括纖維層20，其表面具有凹凸圖案；纖維層20的至少一面均勻涂覆有樹脂層21，所述樹脂層21表面設置有與上述纖維層20相對應的凹凸圖案；從而該纖維復合材料表面具有與纖維層的凹凸圖案相對應的圖案。本實施例采用了在纖維層20的兩面均勻涂覆有樹脂層21，該樹脂層21為具有耐熱性能的酚醛環(huán)氧樹脂。本發(fā)明還提供了一種纖維復合材料的制造方法，參照圖2所示，本發(fā)明實施例纖維復合材料制造方法的流程圖，包括以下步驟步驟一提供纖維預浸布，所述纖維預浸布包括表面具有凹凸圖案的纖維層，所述纖維層的至少一面浸有樹脂層；步驟二 在纖維預浸布具有樹脂層的上面覆上一層隔離層；步驟三在所述隔離層上面覆上一軟性層；步驟四通對經(jīng)過上述步驟處理后的纖維預浸布進行熱壓；步驟五去除軟性層和隔離層。纖維預浸布包括表面具有凹凸圖案的纖維層，在纖維預浸布具有樹脂層的上面覆上隔離層和軟性層后，通過熱壓模進行熱壓，可以使纖維預浸布的凹凸圖案紋路在熱壓后通過樹脂層顯現(xiàn)出來，制造的纖維復合材料表面具有與纖維層凹凸圖案相對應的圖案，從而提供了舒適的手感和防滑性能。以下以纖維層的兩面均具有樹脂層為例，詳述本發(fā)明纖維復合材料制造方法的詳細步驟
步驟一提供纖維預浸布，所述纖維預浸布包括表面具有凹凸圖案的纖維層20，所述纖維層的至少一面浸有樹脂層21，該樹脂層21為具有耐熱性能的酚醛環(huán)氧樹脂。步驟二 在纖維預浸布具有樹脂層的上面覆上一層隔離層22 ;如圖3所示，本實施例在兩面的環(huán)氧樹脂層表面上覆上隔離層22 ;本實施例中的隔離層22為離型紙，離型紙可以選用 PE (polyethylene,聚乙烯)離型紙、PET (polyethylene terephthalate,聚對苯二甲酸乙二醇酯)離型紙、OPP (Ο-phenylphenol，鄰苯基苯酚)離型紙或復合離型紙中的一種，由于離型紙只是起到隔離的作用，所以其厚度越薄越好，現(xiàn)有離型紙一般厚度為O. 03、. 05_，在該厚度范圍內(nèi)的離型紙都可以滿足要求。離型紙的面積要大于纖維預浸布的面積，因為在熱壓時，會有樹脂流出，這部分流出的樹脂如果是在離型紙內(nèi)，就不至于流到模具上。由于纖維預浸布中樹脂的含量不同，離型紙的面積要比纖維預浸布的面積大309^50%。步驟三在所述隔離層上面覆上一軟性層23，如圖4所示；該軟性層23可以選用軟性薄膜材料，并應滿足以下兩個條件1、柔軟，可以使得彎折后不會破碎或者產(chǎn)生裂紋；2、容易鋪展，使得成型時容易鋪平在離型紙表面。軟性層材料在受熱時和纖維預浸布表面接觸的部分會形成于纖維預浸布表面相同的形狀，由于該部分材料需要利用其變形性，所以厚度不能太薄，一般要求不低于O. 05mm;同時也不能太厚，如果厚度太大，會使模具的熱量傳導受到影響，一般要求不高于O. Imm0當然，如果在實際生產(chǎn)情況中，纖維預浸布的紋路很寬，可以選取更厚的軟性薄膜材料。軟性層的材料為熱塑性材料或熱固性材料；熱塑性材料可以選用TPU (Thermoplastic polyurethanes,熱塑性聚氨酯彈性體橡膠)，這種材料能在一定熱度下變軟，而在常溫下可以保持不變。熱固性材料可以選用PU (ploy urethane,聚氨酯)軟性薄膜材料用來成型纖維預浸布的花紋，所以其大小應和纖維預浸布大小一致， 在放置時其位置也應該和預浸布位置相吻合。由于纖維預浸布的基體材料一般為環(huán)氧樹脂，而環(huán)氧樹脂的粘接能力極強，由于離型紙不與其它材料相粘合，如果沒有離型紙，直接將軟性薄膜材料覆在纖維預浸布之上，成型后兩者就會粘結在一起導致難以剝離。步驟四通過熱壓模對上述覆有軟性層的材料進行熱壓；離型紙和軟性薄膜材料覆好之后就可以放入模具24內(nèi)熱壓，如圖5所示，是步驟四中未進行熱壓的示意圖，在未加壓力和溫度時，離型紙和軟性薄膜材料不變形；在加壓力和溫度后，離型紙和軟性薄膜材料會變形，如圖6所示，是步驟四中進行熱壓后的示意圖。在合適的溫度和壓力下，纖維預浸布內(nèi)的樹脂固化形成表面凸凹的形狀。熱壓溫度一般選用11(T160°C，熱壓的壓力一般選用5^30公斤力/厘米2 ;由于軟性薄膜材料需要變形，所以軟性薄膜材料的變形溫度也應該在11(T160°C，而軟性薄膜材料熱降解溫度應高于此范圍。步驟五去除軟性層和隔離層如圖7所示，是步驟四之后去除軟性層和隔離層后的結構示意圖；熱壓過程完畢后，開模取出制品，此時的軟性薄膜材料以及離型紙是粘在產(chǎn)品表面隨產(chǎn)品一起取出的，此時的產(chǎn)品表面沒有凹凸的3D圖案效果。需要將軟性薄膜材料和離型紙揭除之后就得可得到產(chǎn)品表面凹凸的3D圖案效果。該方法不僅可以成型雙面的3D效果，上述的實施例即為雙面的3D圖案效果；也可形成單面的3D紋路，即在一面加離型紙和軟性薄膜材料即可；其步驟與前述雙面的相同，此處不再贅述。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
1.ー種纖維復合材料，其特征在于，包括纖維層，其表面具有凹凸圖案；纖維層的至少一面均勻涂覆有樹脂層，所述樹脂層表面設置有與上述纖維層相對應的凹凸圖案。
2.根據(jù)權利要求I所述的纖維復合材料，其特征在于，所述樹脂層為酚醛環(huán)氧樹脂。
3.—種纖維復合材料的制造方法，其特征在于，包括以下步驟 步驟一提供纖維預浸布，所述纖維預浸布包括表面具有凹凸圖案的纖維層，所述纖維層的至少一面浸有樹脂層； 步驟ニ 在纖維預浸布具有樹脂層的上面覆上ー層隔離層； 步驟三在所述隔離層上面覆上一軟性層； 步驟四對經(jīng)過上述步驟處理后的纖維預浸布進行熱壓； 步驟五去除軟性層和隔離層。
4.根據(jù)權利要求3所述的纖維復合材料的制造方法，其特征在干，所述樹脂層為酚醛環(huán)氧樹脂。
5.根據(jù)權利要求3所述的纖維復合材料的制造方法，其特征在于，所述隔離層為離型紙。
6.根據(jù)權利要求5所述的纖維復合材料的制造方法，其特征在于，所述離型紙為PE離型紙、PET離型紙、OPP離型紙或復合離型紙中的ー種。
7.根據(jù)權利要求5所述的纖維復合材料的制造方法，其特征在干，所述離型紙的厚度為 O. 03 O. 05mm。
8.根據(jù)權利要求3所述的纖維復合材料的制造方法，其特征在于，所述軟性層的厚度為 O. 05 O. I mm η
9.根據(jù)權利要求3所述的纖維復合材料的制造方法，其特征在于，所述軟性層的材料為熱塑性材料或熱固性材料。
10.根據(jù)權利要求9所述的纖維復合材料的制造方法，其特征在于，所述熱塑性材料為熱塑性聚氨酯弾性體橡膠。
11.根據(jù)權利要求9所述的纖維復合材料的制造方法，其特征在于，所述熱固性材料為聚氨酷。
12.根據(jù)權利要求3所述的纖維復合材料的制造方法，其特征在干，所述熱壓溫度為110 160で。
全文摘要
一種纖維復合材料，包括纖維層，其表面具有凹凸圖案；纖維層的至少一面均勻涂覆有樹脂層，所述樹脂層表面設置有與上述纖維層相對應的凹凸圖案；還提供了制造該纖維復合材料的方法。纖維預浸布包括表面具有凹凸圖案的纖維層，在纖維預浸布具有樹脂層的上面覆上隔離層和軟性層后，通過熱壓模進行熱壓，可以使纖維預浸布的凹凸圖案紋路在熱壓后通過樹脂層顯現(xiàn)出來，制造的纖維復合材料表面具有與纖維層凹凸圖案相對應的圖案，從而提供了舒適的手感和防滑性能。
文檔編號B32B37/06GK102848678SQ2011101761
公開日2013年1月2日 申請日期2011年6月28日 優(yōu)先權日2011年6月28日
發(fā)明者田雅楠, 張曉東, 張建強, 楊錦添, 李江輝 申請人:比亞迪股份有限公司