本發(fā)明涉及一種模具表面保護層構建方法及其制品，尤其涉及適用于風電葉片等大型環(huán)氧樹脂基復合材料制品的復雜曲面模具表面保護層。
技術背景
模具，包括單面硬模模具及閉式雙面硬模模具等，常用于制造輕質(zhì)高剛的復合材料部件，例如風電葉片。通常的制作過程是，將多層纖維織物鋪設在模具中，通過真空或其他方式將樹脂等基體材料導入到模具中與纖維增強材料結(jié)合，并在模具中固化，以得到纖維增強復合材料制品(EP 1310351A1)。風電葉片等大型纖維增強復合材料制品常用到長達四十米的復雜曲面模具。
用于隔離模具和復合材料制件的技術現(xiàn)在常用的有兩種，一是在模具上施涂脫模劑，二是在模具上施加聚四氟乙烯(PTFE)不粘襯里。在模具上施涂脫模劑的缺點已經(jīng)在之前進行了詳細說明，例如：容易產(chǎn)生不均勻涂抹和漏涂區(qū)域，導致制品粘模，破壞模具表面和制品表面；液態(tài)脫模劑含有揮發(fā)性有機物(VOC)，危害工人身體健康；需要定期對模具表面進行打磨維護保養(yǎng)，增加制造成本；影響制品表面的涂裝，需要打磨表面，耗費大量時間和人工。
在模具上施加聚四氟乙烯(PTFE)不粘襯里，可以免除脫模劑的使用，厚度均一，但也有其缺點：聚四氟乙烯材料本身價格高，材料成本高；聚四氟不粘層不耐磨，在使用過程中容易磨損破壞；由于對接縫的存在，該膜容易滲透樹脂，影響膜的使用壽命和脫模效果；聚四氟乙烯加工過程需要高溫，加工難度大；含氟導致其加工過程及廢棄后均對環(huán)境危害大；對接縫封閉困難，在模具上使用時常用膠帶密封，膠帶更換頻繁、費時，成本增加較多；聚四氟乙烯為熱固性材料，回收難度大。
為了便于復合材料制品固化后的脫模，通常在模具表面上施加脫模劑，使得制品不與模具粘合，便于制品脫模。常用的脫模劑為液態(tài)或蠟狀，而在面積比較大的模具上施涂這些脫模劑，不可避免地會出現(xiàn)涂抹不均勻和漏涂的地方，這樣在制品脫模的時候，容易發(fā)生粘?，F(xiàn)象，從而破壞模具表面和制品表面。液態(tài)脫模劑常含有揮發(fā)性有機物(VOC)，危害工人的身體健康?，F(xiàn)行模具中的大部分是玻璃鋼模具，在模具表面施涂脫模劑，由于脫模劑對玻璃鋼的腐蝕作用，且為保證玻璃鋼模具表面的光滑度，需要定期對模具表面進行打磨維護保養(yǎng)，產(chǎn)生高額的模具表面維護保養(yǎng)費用。另外，脫模劑可能會轉(zhuǎn)移到制品表面，嚴重影響涂裝界面，因此涂裝前需要對制品表面進行打磨，花費大量時間和人工，增加制品的制造成本。
針對上述問題，本發(fā)明提供一種模具表面保護層構建方法及其制品，尤其涉及適用于風電葉片等大型環(huán)氧樹脂基復合材料制品的復雜曲面模具表面保護層。
技術實現(xiàn)要素：
針對上述問題，本發(fā)明第一個方面提供了一種模具表面保護層的構建方法，至少包括以下步驟：
提供模具、多孔玻璃纖維增強膠帶、液體硅膠；
將多孔玻璃纖維增強膠帶鋪于模具的表面；
然后再將液體硅膠通過噴涂或滾涂的方式涂于多孔玻璃纖維增強膠帶的表面，充分滲透填滿玻璃纖維和孔洞的間隙，通過熱固化形成整體的保護層。
作為本發(fā)明的優(yōu)選的實施方案，所述多孔玻璃纖維增強膠帶由帶孔雙面膠帶和玻璃纖維編織物貼合而成。
作為本發(fā)明的優(yōu)選的實施方案，所述液體硅膠在80℃以內(nèi)固化。
作為本發(fā)明的優(yōu)選的實施方案，所述帶孔雙面膠帶的厚度需要小于150微米。
作為本發(fā)明的優(yōu)選的實施方案，所述玻璃纖維編織物的厚度小于100微米。
作為本發(fā)明的優(yōu)選的實施方案，所述多孔玻璃纖維增強膠帶采用對接鋪放的方式鋪于模具的表面。
作為本發(fā)明的優(yōu)選的實施方案，所述液體硅膠全部覆蓋多孔玻璃纖維增強膠帶的表面，并在多孔玻璃纖維增強膠帶的表面形成富硅膠層。
作為本發(fā)明的優(yōu)選的實施方案，所述保護層的厚度小于500微米。
本發(fā)明的第二方面提供一種模具表面保護層，所述模具表面保護層采用上述的構建方法得到的。
本發(fā)明的第三方面提供上述的模具表面保護層的構建方法得到的模具表面保護層在風電葉片領域的應用。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果在于：
(1)本發(fā)明的模具表面保護層的構建方法，降低了鋪放難度，可以在復雜模具表面構造連續(xù)整體的模具保護層。
(2)本發(fā)明的模具表面保護層的構建方法，規(guī)避了對接縫的處理，提高了保護層的牢靠性。
(3)本發(fā)明的模具表面保護層的構建方法，提高了保護層的使用壽命，并且降低了清除保護層的難度。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施
例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述
中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付
出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1：實施例1得到的模具表面保護層示意圖；
其中，1-保護層，11-硅膠，12-玻璃纖維織物，13-雙面膠，14-透氣孔。
具體實施方式
除非另有限定，本文使用的所有技術以及科學術語具有與本發(fā)明所屬領域普通技術人員通常理解的相同的含義。當存在矛盾時，以本說明書中的定義為準。
質(zhì)量、濃度、溫度、時間、或者其它值或參數(shù)以范圍、優(yōu)選范圍、或一系列上限優(yōu)選值和下限優(yōu)選值限定的范圍表示時，這應當被理解為具體公開了由任何范圍上限或優(yōu)選值與任何范圍下限或優(yōu)選值的任一配對所形成的所有范圍，而不論該范圍是否單獨公開了。例如，1-50的范圍應理解為包括選自1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、或50的任何數(shù)字、數(shù)字的組合、或子范圍、以及所有介于上述整數(shù)之間的小數(shù)值，例如，1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、和1.9。關于子范圍，具體考慮從范圍內(nèi)的任意端點開始延伸的“嵌套的子范圍”。例如，示例性范圍1-50的嵌套子范圍可以包括一個方向上的1-10、1-20、1-30和1-40，或在另一方向上的50-40、50-30、50-20和50-10。
針對上述問題，本發(fā)明第一個方面提供了一種模具表面保護層的構建方法，至少包括以下步驟：
提供模具、多孔玻璃纖維增強膠帶、液體硅膠；
將多孔玻璃纖維增強膠帶鋪于模具的表面；
然后再將液體硅膠通過噴涂或滾涂的方式涂于多孔玻璃纖維增強膠帶的表面，充分滲透填滿玻璃纖維和孔洞的間隙，通過熱固化形成整體的保護層。
模具
本發(fā)明中的模具并沒有特別的限制，可以為任何一種模具。
本發(fā)明中優(yōu)選為使用風電葉片用模具。
多孔玻璃纖維增強膠帶
本發(fā)明中的多孔玻璃纖維增強膠帶并沒有特別的限制，可以自制也可以市售獲得。
在一種優(yōu)選的實施方式中，所述多孔玻璃纖維增強膠帶由帶孔雙面膠帶和玻璃纖維編織物貼合而成。
所述帶孔雙面膠帶由兩層壓面膠層和中間一層塑料薄膜組成，通過打孔處理成形。
對于壓面膠層和塑料薄膜并沒有特別的限制，可以列舉的壓面膠層有：丙烯酸類壓敏膠粘劑、橡膠型壓敏膠粘劑或硅膠壓敏膠粘劑中的任意一種。
丙烯酸類壓敏膠粘劑：根據(jù)需要，除了必要成分(丙烯酸類聚合物，或者用于形成丙烯酸類聚合物的單體混合物或其部分聚合產(chǎn)物)之外，丙烯酸類壓敏膠粘劑組合物還可包含其它添加劑。
橡膠型壓敏膠粘劑：橡膠型壓敏膠又可分為天然橡膠壓敏膠粘劑和合成橡膠壓敏膠粘劑。
硅膠壓敏膠粘劑：有機硅壓敏膠一般是指用有機硅聚合物為主體的壓敏膠，或由有機硅聚合物改性的丙烯酸和有機硅改性橡膠型壓敏膠。
可以列舉的塑料薄膜有：聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯以及其他樹脂制成的薄膜。
所述帶孔雙面膠帶可以耐150℃高溫、長期使用后不殘膠、孔徑和孔密度不限以保證貼膜不出現(xiàn)包氣問題即可。
所述玻璃纖維編織物為普通無堿玻纖編織，透氣，與硅膠具有較好的相容性，液體硅膠要具有適宜的粘度便于噴涂或滾涂施工，可以自流平，與玻璃纖維相容，并在80℃以內(nèi)可以實現(xiàn)完全固化，可以在大型曲面模具表面形成完全連續(xù)的保護層。
在一種優(yōu)選的實施方式中，所述帶孔雙面膠帶的厚度需要小于150微米。
在一種優(yōu)選的實施方式中，所述玻璃纖維編織物的厚度小于100微米。
液體硅膠
本發(fā)明中的液體硅膠并沒有特別的限制。
可以列舉的液體硅膠包括液態(tài)硅橡膠，0度液態(tài)硅橡膠，5度液態(tài)硅橡膠，10度液態(tài)硅橡膠，15度液態(tài)硅橡膠，20度液態(tài)硅橡膠，25度液態(tài)硅橡膠，30度液態(tài)硅橡膠，40度液態(tài)硅橡膠，50度液態(tài)硅橡膠，60度液態(tài)硅橡膠，80度液態(tài)硅橡膠，醫(yī)用液態(tài)硅橡膠，注射成型液態(tài)硅橡膠，耐高壓液態(tài)硅橡膠，低壓低粘度液態(tài)硅橡膠，導電液態(tài)硅橡膠，膠輥用液態(tài)硅橡膠，液態(tài)氟硅橡膠，按鍵專用液態(tài)硅膠，低硬度液態(tài)硅膠，高透明低粘度液態(tài)硅橡膠，高導熱有機硅灌封膠，高回彈減震液態(tài)硅橡膠，潛水眼鏡專用液態(tài)硅橡膠，高拉力液態(tài)硅橡膠，食品級無味液態(tài)硅橡膠，商標用液態(tài)硅橡膠，紡織品表面印刷或涂布用液態(tài)硅橡膠，電纜附件專用液態(tài)硅橡膠，無水口密封圈專用液態(tài)硅橡膠，手機套專用液態(tài)硅橡膠，手表帶專用液態(tài)硅橡膠，防偽手環(huán)專用液態(tài)硅橡膠。
在一種優(yōu)選的實施方式中，所述液體硅膠在80℃以內(nèi)固化。
本發(fā)明的第二方面提供一種模具表面保護層，所述模具表面保護層采用上述的構建方法得到的。
本發(fā)明的第三方面提供上述的模具表面保護層的構建方法得到的模具表面保護層在風電葉片領域的應用。
實施方式1：本發(fā)明實施方式1提供一種模具表面保護層的構建方法，至少包括以下步驟：
提供模具、多孔玻璃纖維增強膠帶、液體硅膠；
將多孔玻璃纖維增強膠帶鋪于模具的表面；
然后再將液體硅膠通過噴涂或滾涂的方式涂于多孔玻璃纖維增強膠帶的表面，充分滲透填滿玻璃纖維和孔洞的間隙，通過熱固化形成整體的保護層。
實施方式2：本發(fā)明實施方式2與實施方式1相同，不同點在于，所述多孔玻璃纖維增強膠帶由帶孔雙面膠帶和玻璃纖維編織物貼合而成。
實施方式3：本發(fā)明實施方式3與實施方式1相同，不同點在于，所述液體硅膠在80℃以內(nèi)固化。
實施方式4：本發(fā)明實施方式4與實施方式2相同，不同點在于，所述帶孔雙面膠帶的厚度需要小于150微米。
實施方式5：本發(fā)明實施方式5與實施方式2相同，不同點在于，所述玻璃纖維編織物的厚度小于100微米。
實施方式6：本發(fā)明實施方式6與實施方式1相同，不同點在于，所述多孔玻璃纖維增強膠帶采用對接鋪放的方式鋪于模具的表面。
實施方式7：本發(fā)明實施方式7與實施方式1相同，不同點在于，所述液體硅膠全部覆蓋多孔玻璃纖維增強膠帶的表面，并在多孔玻璃纖維增強膠帶的表面形成富硅膠層。
實施方式8：本發(fā)明實施方式8與實施方式1相同，不同點在于，所述保護層的厚度小于500微米。
實施方式9：本發(fā)明實施方式9提供了一種模具表面保護層，所述模具表面保護層采用實施方式1～8的構建方法得到的。
實施方式10：本發(fā)明實施方式1～8所述的模具表面保護層的構建方法得到的模具表面保護層在風電葉片領域的應用。
下面通過實施例對本發(fā)明進行具體描述。有必要在此指出的是，以下實施例只用于對本發(fā)明作進一步說明，不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制，該領域的專業(yè)技術人員根據(jù)上述本發(fā)明的內(nèi)容做出的一些非本質(zhì)的改進和調(diào)整，仍屬于本發(fā)明的保護范圍。
另外，如果沒有其它說明，所用原料都是市售的，且以下物料所用份數(shù)均為重量份。
實施例1：實施例1提供一種模具表面保護層，所述模具表面保護層的構建方法，包括以下步驟：
提供模具、多孔玻璃纖維增強膠帶、液體硅膠；
將多孔玻璃纖維增強膠帶鋪于模具的表面；
然后再將液體硅膠通過噴涂的方式涂于多孔玻璃纖維增強膠帶的表面，充分滲透填滿玻璃纖維和孔洞的間隙，在80℃下，熱固化形成整體的保護層。
所述的模具為玻璃鋼風電葉片模具；
所述的多孔玻璃纖維增強膠帶為由帶孔雙面膠帶和玻璃纖維編織物貼合而成。
所述玻璃纖維編織物購買于杭州高科復合材料有限公司，其厚度為50μm。
所述帶孔雙面膠帶由兩層壓面膠層和中間一層塑料薄膜組成，通過打孔處理成形。
所述壓面膠為丙烯酸類壓敏膠粘劑，購買于昆山盛興隆粘合劑有限公司，型號為SXL-90，其厚度為50μm。
所述塑料薄膜為聚乙烯薄膜，購買于昆山名匠塑化有限公司，型號為1C7A，其厚度為20μm。
所述打孔的數(shù)量為5個。
所述液體硅膠的牌號為RTV8111，購于邁圖公司。
實施例2：與實施例1的區(qū)別在于，所述壓面膠為丙烯酸類壓敏膠粘劑，購買于昆山盛興隆粘合劑有限公司，型號為SXL-90，其厚度為20μm；
所述液體硅膠通過滾涂的方式涂于多孔玻璃纖維增強膠帶的表面。
實施例3：與實施例1的區(qū)別在于，所述玻璃纖維編織物厚度為20μm。
實施例4：與實施例1的區(qū)別在于，所述多孔玻璃纖維增強膠帶采用對接鋪放的方式鋪于模具的表面。
對比例1：與實施例1的區(qū)別在于，所述模具表面保護層不包括孔狀結(jié)構。
對比例2：與實施例1的區(qū)別在于，所述模具表面保護層不包括液體硅膠。
模具表面保護層測試：
1、180度剝離強度：依照標準GB-T 7122-1996。
上述模具的材料為玻璃鋼模具，待成型物質(zhì)的材料為環(huán)氧樹脂。
前述的實例僅是說明性的，用于解釋本公開的特征的一些特征。所附的權利要求旨在要求可以設想的盡可能廣的范圍，且本文所呈現(xiàn)的實施例僅是根據(jù)所有可能的實施例的組合的選擇的實施方式的說明。因此，申請人的用意是所附的權利要求不被說明本發(fā)明的特征的示例的選擇限制。而且在科技上的進步將形成由于語言表達的不準確的原因而未被目前考慮的可能的等同物或子替換，且這些變化也應在可能的情況下被解釋為被所附的權利要求覆蓋。