斷裂韌性提高了4倍以上，比現(xiàn)有的僅插層尼龍無(wú)紡布的方案提高2倍以上，II型層間斷裂韌性比未插層復(fù)材板提高了 3倍以上，比現(xiàn)有的僅插層尼龍無(wú)紡布的方案提高20%，阻尼因子比未插層復(fù)材板提高了 130%，引起的復(fù)合材料整體增重極小，僅約0.5%。
[0036]實(shí)施例2:
[0037]本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)施過(guò)程如下:
[0038]1、將PVDF分散于二甲基甲酰胺DMF或二甲基乙酰胺DMAc中形成濃度為5-30%的分散液；
[0039]2、將厚度約20 μπκ面密度為14g/m2的聚芳醚酮多孔薄膜(孔隙率約40% )或厚度為8 μπκ面密度為6g/m2的聚酰亞胺多孔薄膜或厚度約25 μπκ面密度為llg/m2的聚醚酰亞胺多孔薄膜或厚度約15um、面密度為9g/m2的聚醚醚酮多孔薄膜浸漬到步驟I所述的PVDF的分散液中，拉提出液面并晾干，重復(fù)上述步驟再浸漬兩次，得到均勻負(fù)載PVDF的聚合物多孔薄膜；
[0040]3、將上述負(fù)載得到的聚合物多孔薄膜一一放置于連續(xù)碳纖維增強(qiáng)緞紋或平紋或單向或以上幾種編織方式混合的織物的層間進(jìn)行鋪層，碳纖維T700，12K，定型后得到插層負(fù)載的增韌-阻尼一體的復(fù)合材料預(yù)制體；
[0041]4、利用RTM工藝，將液態(tài)環(huán)氧3266樹(shù)脂(北京航空材料研宄院產(chǎn)品)注入預(yù)制體并浸漬完全，然后按照環(huán)氧樹(shù)脂規(guī)定的工藝進(jìn)行成型和固化，這時(shí)，聚芳醚酮薄膜或聚醚醚酮薄膜在固化過(guò)程中溶解于3266樹(shù)脂中，分相并相反轉(zhuǎn)，形成韌化的3266-聚芳醚酮或3266-聚醚醚酮顆粒狀雙連續(xù)韌化結(jié)構(gòu)，最終得到RTM成型的環(huán)氧樹(shù)脂基增韌-阻尼一體化的復(fù)合材料制品。聚酰亞胺多孔薄膜和聚醚酰亞胺多孔薄膜則不溶解，在層間形成獨(dú)立的插層起到增韌作用，同樣最終得到增韌-阻尼一體化的復(fù)合材料制品。
[0042]圖4為負(fù)載PVDF的聚芳醚酮薄膜的SEM圖，從圖中可以看出，PVDF在薄膜表面也能夠分散均勻，聚芳醚酮薄膜本身則在復(fù)合材料固化過(guò)程中溶解、分相并形成雙連續(xù)的增韌結(jié)構(gòu)。
[0043]本實(shí)施例中得到的其中一種增韌-阻尼功能一體化的復(fù)合材料相比于未插層的復(fù)合材料，工型層間斷裂韌性提高了 30%，II型層間斷裂韌性提高了 120%，阻尼性能提高了 50%，引起的復(fù)合材料整體增重極小，僅約0.3%。
[0044]實(shí)施例3:
[0045]本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)施過(guò)程如下:
[0046]1、將PVDF分散于二甲基甲酰胺DMF或二甲基乙酰胺DMAc中形成濃度為5-30%的分散液；
[0047]2、將上述分散液，利用負(fù)壓下通過(guò)載體的方法負(fù)載到厚度為35 μπκ面密度為14g/m2的尼龍織物或厚度為25 μ m,面密度為Ilg/m2的聚醚醚酮織物或厚度為45 μ m、面密度為18g/m2的聚酰亞胺織物上；
[0048]3、將上述負(fù)載PVDF的織物一一放置于連續(xù)碳纖維增強(qiáng)的環(huán)氧樹(shù)脂預(yù)浸料的層間進(jìn)行鋪層，碳纖維T800，12K或CCF300，3K，環(huán)氧樹(shù)脂QY9611 (北京航空制造工程研宄所產(chǎn)品)或環(huán)氧樹(shù)脂5228(北京航空材料研宄院產(chǎn)品)，得到增韌-阻尼的復(fù)合材料預(yù)制體；
[0049]4、按該環(huán)氧樹(shù)脂預(yù)浸料規(guī)定的固化工藝，利用熱壓罐方法進(jìn)行成型固化，得到增韌-阻尼的復(fù)合材料制品。
[0050]實(shí)施例4:
[0051]本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)施過(guò)程如下:
[0052]1、將PVDF分散于二甲基甲酰胺DMF或二甲基乙酰胺DMAc中形成濃度為5-30%的分散液；
[0053]2、將上述的PVDF分散液利用刷涂方法負(fù)載到厚度為75 μπκ面密度為26g/m2的聚酰亞胺纖維無(wú)紡布或者厚度為28 μπκ面密度為I lg/m2的納米碳纖維無(wú)紡布或者厚度為Sum,面密度為5g/m2的碳納米管無(wú)紡布上，得到阻尼增韌薄層；
[0054]3、將上述共負(fù)載得到的阻尼薄層一一放置于碳纖維織物層間進(jìn)行鋪層，碳纖維T300, 3K，定型后得到導(dǎo)電的復(fù)合材料預(yù)制體；
[0055]4、利用RTM工藝，將液態(tài)雙馬來(lái)酞亞胺(BM工)樹(shù)脂6421 (北京航空材料研宄院產(chǎn)品)或液態(tài)環(huán)氧樹(shù)脂3266 (北京航空材料研宄院)，按照該樹(shù)脂RTM成型的工藝要求注入，然后再按規(guī)定的工藝進(jìn)行成型固化，最終得到碳纖維增強(qiáng)、較高阻尼并且高增韌的雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂基復(fù)合材料制品或環(huán)氧樹(shù)脂基復(fù)合材料制品。
[0056]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)上對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種復(fù)合阻尼層增韌薄層，其特征在于，該薄層由低面密度多孔的載體和均勻負(fù)載在所述載體上的聚偏二氟乙烯PVDF構(gòu)成，所述的載體為多孔的織物、多孔的無(wú)紡布或多孔的聚合物薄膜，載體的厚度為8-80 μπι,載體的面密度為5g/m2-40g/m2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合阻尼層增韌薄層，其特征在于，所述的多孔的無(wú)紡布為聚合物無(wú)紡布或非聚合物無(wú)紡布。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種復(fù)合阻尼層增韌薄層，其特征在于，所述的聚合物無(wú)紡布為尼龍、聚芳醚酮、聚酰亞胺、聚醚酰亞胺、聚醚砜、聚醚醚酮、芳綸中的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種復(fù)合阻尼層增韌薄層，其特征在于，所述的非聚合物無(wú)紡布為碳纖維無(wú)紡布、碳納米管無(wú)紡布、植物纖維無(wú)紡布中的一種或幾種。
5.一種如權(quán)利要求1所述的復(fù)合阻尼層增韌薄層的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將PVDF分散于二甲基甲酰胺DMF或二甲基乙酰胺DMAc中形成分散液，保證分散液中PVDF含量為5% -30% ; (2)將上述步驟(I)所得的分散液負(fù)載到載體上； (3)干燥上述步驟(2)所得的負(fù)載過(guò)分散液的載體。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的復(fù)合阻尼層增韌薄層的制備方法，其特征在于，步驟(2)中將分散液負(fù)載到載體上的方法為:a)載體在分散液中浸漬或者將分散液噴涂在載體上；b)將分散液在負(fù)壓下通過(guò)載體；c)采用刷涂方式將分散液均勻涂刷在載體上中的任意一種。
7.一種如權(quán)利要求1所述的復(fù)合阻尼層增韌薄層的應(yīng)用，其特征在于:將該復(fù)合阻尼增韌薄層放置在連續(xù)碳纖維疊層復(fù)合材料的層間，固化成型后，制成具有阻尼減振的高韌性高強(qiáng)度復(fù)合材料制件。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的復(fù)合阻尼增韌薄層的應(yīng)用，其特征在于:連續(xù)碳纖維為T(mén)300, T800, T700, CCF300中任一種，連續(xù)碳纖維的編織方式為單向、平紋、斜紋或緞紋中任一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的復(fù)合阻尼增韌薄層的應(yīng)用，其特征在于:連續(xù)碳纖維疊層復(fù)合材料的基體樹(shù)脂為環(huán)氧樹(shù)脂、不飽和聚酯、雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂中任一種。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的復(fù)合阻尼增韌薄層的應(yīng)用，其特征在于:固化成型為熱壓罐成型、RTM、模壓、真空輔助或真空袋成型中任一種。
【專利摘要】一種復(fù)合阻尼層增韌薄層及其制備方法。本發(fā)明公開(kāi)了一種新型的具有阻尼減振功能的層間增韌層的制備方法及其在連續(xù)碳纖維增強(qiáng)疊層復(fù)合材料中的應(yīng)用技術(shù)，利用具有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的低面密度的無(wú)紡布、多孔薄膜或織物作為功能載體，負(fù)載聚偏二氟乙烯PVDF，再利用插層技術(shù)將這種復(fù)合增韌薄層放置在常規(guī)碳纖維疊層復(fù)合材料的層間成型固化，制備得到韌性提高3倍以上的結(jié)構(gòu)阻尼復(fù)合材料。這種方法操作簡(jiǎn)單，得到的復(fù)合材料不僅韌性大幅度提高，靜態(tài)力學(xué)性能無(wú)明顯損失而且振動(dòng)衰減率明顯提高，并且引起的復(fù)合材料增重較少。
【IPC分類】B32B27-12, B32B37-10, B32B9-04, B32B37-15, B32B27-02
【公開(kāi)號(hào)】CN104527173
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410737444
【發(fā)明人】溫月芳, 倪楠楠, 益小蘇, 楊勇崗
【申請(qǐng)人】中簡(jiǎn)科技發(fā)展有限公司
【公開(kāi)日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年12月5日