CN108819391A - 复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种复合材料,涉及材料领域,包括:纤维层和基底层且相邻的纤维层之间设置有一层基底层。纤维层包括超高分子量聚乙烯纤维。基底层包括聚烯烃及其衍生物的粉末。本发明还提供了一种复合材料的制备方法,该复合材料或该复合材料的制备方法在克服了复合材料的界面粘合性差的缺点的同时,不使该复合材料的性能下降。
Description
技术领域
本发明涉及材料领域,尤其涉及一种复合材料及其制备方法。
背景技术
由于超高分子量聚乙烯纤维具有高强、高模、高能量吸收、抗冲击、耐磨和耐腐蚀等优点,故超高分子量聚乙烯纤维在现代化战争、航空、航海、防御装备、电子、兵器、造船、建材、体育、医疗等诸多领域发挥着举足轻重的作用,但是超高分子量聚乙烯纤维表面具有化学惰性,在制备复合材料时难以与基体形成相互作用,导致界面粘合性差。
为了解决利用超高分子量聚乙烯纤维在制备复合材料时,界面粘合性差的问题,一般通过对超高分子量聚乙烯纤维进行表面处理,使该超高分子量聚乙烯纤维表面改性,这种制备方法普遍存在会使复合材料的性能下降的问题。
发明内容
本发明提供一种复合材料及其制备方法,用于解决现有的复合材料及其制备方法会使复合材料的性能下降的问题。
本发明实施例第一方面提供一种复合材料,包括:
纤维层和基底层且相邻的所述纤维层之间设置有一层所述基底层;
所述纤维层包括超高分子量聚乙烯纤维;
所述基底层包括聚烯烃及其衍生物的粉末。
本发明实施例第二方面提供一种复合材料的制备方法,包括;
步骤A,将超高分子量聚乙烯纤维相互平行地平铺或编织,得到一层纤维层;
步骤B,在所述纤维层上铺设基底层,所述基底层包括聚烯烃及其衍生物的粉末;
步骤C,将所述超高分子量聚乙烯纤维相互平行地平铺或编织,得到另一层所述纤维层,将另一层所述纤维层铺设在所述基底层上,使与同一层所述基底层相邻的两层所述的纤维层中的所述超高分子量聚乙烯纤维之间形成预设的角度;
步骤D,重复所述步骤B和所述步骤C,直至达到预设的次数,得到混合体,并将所述混合体在预设的温度,预设的压强下热压预设的时间,得到所述复合材料。
上述实施例提供的复合材料及其制备方法,由于基底层中包括聚烯烃及其衍生物的粉末,根据相似相容原理,纤维层中的超高分子量聚乙烯纤维与基底层中的聚烯烃及其衍生物之间容易形成较强的相互作用,从而在不使超高分子量聚乙烯纤维表面改性,进而在克服了复合材料的界面粘合性差的缺点的同时,不使该复合材料的性能下降。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例提供的复合材料的结构示意图。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,下面将结合本发明实施例提供的附图,对本发明实施例提供的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而非全部实施例。基于本发明提供的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1,图1为本发明一实施例提供的复合材料的结构示意图,该复合材料包括:
纤维层100和基底层200且相邻的纤维层100之间设置有一层基底层200。
纤维层100包括UHMWPE(Ultra-High Molecular Weight Polyethylene,超高分子量聚乙烯,以下说明书中UHMWPE均表示超高分子量聚乙烯)纤维。
基底层200包括聚烯烃及其衍生物的粉末。
需要说明的是,为了克服复合材料界面粘合性差的缺点,现有的技术普遍通过对UHMWPE纤维进行表面处理,使该UHMWPE纤维表面改性,但是进行表面处理会使UHMWPE纤维的分子量减少,从而导致了复合材料的性能下降。
而本实施例提供的复合材料中的基底层200包括聚烯烃及其衍生物的粉末,纤维层100中的UHMWPE纤维与基底层200中的聚烯烃及其衍生物容易形成较强的相互作用。该较强的相互作用,例如可以是,在纤维层与基底层的接触面上,UHMWPE纤维与聚烯烃及其衍生物的分子链的相互渗透、穿插,还可以是,在纤维层与基底层的接触面上UHMWPE纤维的分子与聚烯烃及其衍生物的分子之间形成的范德华力。故无需使超高分子量聚乙烯纤维表面改性,也可以克服复合材料的界面粘合性差的问题。UHMWPE纤维的分子量不会由于表面改性而减少,故该复合材料的性能不会下降。
进一步地,基底层200中还包括功能性粉末。
需要说明的是,该功能性粉末与该复合材料的具体应用环境相适应,可以使该复合材料具有不同的功能。
例如,当将该复合材料应用于植入人体的医疗器械时,该功能性粉末可以为铁、磷酸钙、碳化硼、氮化硼、聚酯等生物活性材料的粉末,生物活性材料可以在材料表面引起特殊生物或化学反应,促进或影响组织和材料之间的连接、诱发细胞活性或新组织再生;当将该复合材料应用于辐射防护设施时,该功能性粉末可以是无机陶瓷等防辐射材料的粉末;当将该符合材料应用于防静电设施时,该功能性粉末可以是碳、铜、银等导电材料的粉末。
在本实施例中,第一方面,由于基底层中包括聚烯烃及其衍生物的粉末,根据相似相容原理,纤维层中的超高分子量聚乙烯纤维与基底层中的聚烯烃及其衍生物之间容易形成较强的相互作用,故无需使超高分子量聚乙烯纤维表面改性,进而在克服了复合材料的界面粘合性差的同时,不使该复合材料的性能下降。第二方面,由于基底层还包括功能性粉末,该功能性粉末与该复合材料的具体应用环境相适应,故可以使该复合材料实现不同的功能。
本发明另一实施例提供一种复合材料的制备方法,用于制备前述第一实施例和第二实施例所述的符合材料,该制备方法具体包括:
步骤A,将UHMWPE纤维相互平行地平铺或编织,得到一层纤维层。
其中,该纤维层中UHMWPE纤维的分子量在50万至800万之间。
需要说明的是,UHMWPE纤维的分子量越大,复合材料的性能越好,但制备该复合材料的难度也会随着UHMWPE纤维的分子量的增大而增大。优选的,UHMWPE纤维的分子量在150万至600万之间,更优选的,UHMWPE纤维的分子量为200万、300万、400万500万或600万。
步骤B,在该纤维层上铺设基底层,该基底层包括聚烯烃及其衍生物的粉末。
其中,在该基底层中聚烯烃及其衍生物的粉末的分子量在2万至1000万之间,该基底层的厚度在0至100毫米之间,且该基底层还包括功能性粉末,该功能性粉末的分子量为基底层的总分子量的1%。
需要说明的是,基底层中聚烯烃及其衍生物的粉末的分子量越大,复合材料的性能越好,但制备该复合材料的难度随着聚烯烃及其衍生物的粉末的分子量的增加而增大,优选的,聚烯烃及其衍生物的粉末的分子量为10万、20万、 100万、300万、400万、500万或600万。
基底层的厚度越小,复合材料的整体厚度越小,但制备该复合材料的难度随着基底层的厚度的减小而增大,优选的,基底层的厚度为1毫米、2毫米或 10毫米。
具体的,聚烯烃及其衍生物为本领域技术人员所熟知的聚烯烃及其衍生物,例如UHMWPE、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。
步骤C,将UHMWPE纤维相互平行地平铺或编织,得到另一层纤维层,将该另一层纤维层铺设在该基底层上,使与同一层基底层相邻的两层纤维层中的UHMWPE纤维之间形成预设的角度。
其中,与同一层基底层相邻的两层纤维层中的UHMWPE纤维之间的预设的角度为0至180度中的任意的角度。
需要说明的是,当与同一层基底层想相邻的两层纤维层中的UHMWPE纤维之间的角度为0度或180度时,复合材料中的所有纤维层中的UHMWPE纤维均相互平行,该复合材料表现出各向异性,即,该复合材料在不同方向上的性能不同,例如,在平行于该UHMWPE纤维的方向上的抗拉强度大于垂直于该UHMWPE纤维的方向上的抗拉强度。当与同一层基底层相邻的两层纤维层中的UHMWPE纤维之间的角度不为0度或180度时,该复合材料的不同纤维层中的UHMWPE纤维之间形成预设的角度,该复合材料表现出各向同性,即,该复合材料在不同方向上的性能相同,优选的,该预设的角度为45度或90度。
在实际应用中,根据该复合材料的实际受力状况选取不同纤维层中 UHMWPE纤维之间形成预设的角度,若该复合材料仅在一个方向上承受拉应力,则该预设的角度应选取为0度或180度,并使该拉应力的方向与各UHMWPE 纤维的方向平行,以使该复合材料在满足应力强度的要求的同时,降低该复合材料的厚度,并降低该复合材料的制备难度;若该复合材料的受力情况在空间中的各个方向上承受正应力、切应力或弯扭力矩,则该预设的角度应选取为非 0度或180度,是该复合材料在各方向上的性能保持一致,以避免该复合材料在某个方向上的性能低于实际需求,从而导致复合材料的整体失效。
步骤D,重复步骤B和步骤C,直至达到预设的次数,得到混合体,并将该混合体在预设的温度、预设的压强下热压预设的时间,得到复合材料。
其中,该预设的次数至少为一次。
需要说明的是,该预设的次数根据该复合材料在实际应用中所需的厚度确定,优选的,该预设的次数为1次、10次、20次、30次或100次。
该预设的温度在80摄氏度至300摄氏度之间,该预设的压强在1至200 兆帕之间,该预设的时间在5至600分钟之间。
需要说明的是,该预设的温度应高于基底层中聚烯烃及其衍生物的熔点,低于纤维层中UHMWPE纤维的熔点,以使热压时,基底层中的聚烯烃及其衍生物的粉末熔融,但UHMWPE纤维不发生熔融,优选的,该预设的温度为140 摄氏度、144摄氏度、146摄氏度或150摄氏度。
热压的预设的时间和预设的压强与基底层中聚烯烃及其衍生物的粉末的分子量相关,基底层中聚烯烃及其衍生物的粉末的分子量越大,热压的预设的时间则应该越长,热压的预设的压强则应该越大。
优选的,该预设的压强为10兆帕、20兆帕或50兆帕。
优选的,该预设的时间为30分钟或60分钟。
在本实施例中,由于基底层中包括聚烯烃及其衍生物的粉末,根据相似相容原理,纤维层中的超高分子量聚乙烯纤维与基底层中的聚烯烃及其衍生物之间容易形成较强的相互作用,故无需使超高分子量聚乙烯纤维表面改性,进而在克服了复合材料的界面粘合性差的同时,不使该复合材料的性能下降。
下面结合实施例对本发明提供的复合材料的制备方法作进一步描述。
实施例1
步骤A1,将分子量为200万的UHMWPE纤维相互平行地平铺或编织,得到一层纤维层。
步骤B1,将分子量为100万的聚烯烃及其衍生物粉末和功能性粉末铺设在该纤维层上,得到基底层,该功能性粉末的分子量为基底层的总分子量的1%,该基底层的厚度为1毫米,该聚烯烃及其衍生物粉末具体为UHMWPE的粉末,该功能性粉末为铁粉。
步骤C1,将UHMWPE纤维相互平行地平铺或编织,得到另一层纤维层,将该另一层纤维层铺设在该基底层上,是与同一层基底层相邻的两层纤维层中的UHMWPE纤维之间形成的角度为0度。
步骤D1,重复步骤B1和步骤C1,重复的次数为10次,得到混合体,并将该混合体以144摄氏度的温度、以10兆帕的压强热压30分钟,得到复合材料,该复合材料具体为UHMWPE纤维增强UHMWPE树脂复合材料。
实施例2
步骤A2,将分子量为200万的UHMWPE纤维相互平行地平铺或编织,得到一层纤维层。
步骤B2,将分子量为100万的聚烯烃及其衍生物粉末和功能性粉末铺设在该纤维层上,得到基底层,该功能性粉末的分子量为基底层的总分子量的1%,该基底层的厚度为1毫米,该聚烯烃及其衍生物粉末具体为UHMWPE的粉末,该功能性粉末为铁粉。
步骤C2,将UHMWPE纤维相互平行地平铺或编织,得到另一层纤维层,将该另一层纤维层铺设在该基底层上,是与同一层基底层相邻的两层纤维层中的UHMWPE纤维之间形成的角度为45度。
步骤D2,重复步骤B2和步骤C2,重复的次数为10次,得到混合体,并将该混合体以144摄氏度的温度、以10兆帕的压强热压30分钟,得到复合材料,该复合材料具体为UHMWPE纤维增强UHMWPE树脂复合材料。
实施例3
步骤A3,将分子量为200万的UHMWPE纤维相互平行地平铺或编织,得到一层纤维层。
步骤B3,将分子量为100万的聚烯烃及其衍生物粉末和功能性粉末铺设在该纤维层上,得到基底层,该功能性粉末的分子量为基底层的总分子量的1%,该基底层的厚度为1毫米,该聚烯烃及其衍生物粉末具体为UHMWPE的粉末,该功能性粉末为铁粉。
步骤C3,将UHMWPE纤维相互平行地平铺或编织,得到另一层纤维层,将该另一层纤维层铺设在该基底层上,是与同一层基底层相邻的两层纤维层中的UHMWPE纤维之间形成的角度为90度。
步骤D3,重复步骤B3和步骤C3,重复的次数为10次,得到混合体,并将该混合体以144摄氏度的温度、以10兆帕的压强热压30分钟,得到复合材料,该复合材料具体为UHMWPE纤维增强UHMWPE树脂复合材料。
实施例4
步骤A4,将分子量为200万的UHMWPE纤维相互平行地平铺或编织,得到一层纤维层。
步骤B4,将分子量为100万的聚烯烃及其衍生物粉末和功能性粉末铺设在该纤维层上,得到基底层,该功能性粉末的分子量为基底层的总分子量的1%,该基底层的厚度为1毫米,该聚烯烃及其衍生物粉末具体为UHMWPE的粉末,该功能性粉末为碳化硼的粉末。
步骤C4,将UHMWPE纤维相互平行地平铺或编织,得到另一层纤维层,将该另一层纤维层铺设在该基底层上,是与同一层基底层相邻的两层纤维层中的UHMWPE纤维之间形成的角度为45度。
步骤D4,重复步骤B4和步骤C4,重复的次数为20次,得到混合体,并将该混合体以144摄氏度的温度、以10兆帕的压强热压30分钟,得到复合材料,该复合材料具体为UHMWPE纤维增强UHMWPE树脂复合材料。
实施例5
步骤A5,将分子量为200万的UHMWPE纤维相互平行地平铺或编织,得到一层纤维层。
步骤B5,将分子量为100万的聚烯烃及其衍生物粉末和功能性粉末铺设在该纤维层上,得到基底层,该功能性粉末的分子量为基底层的总分子量的1%,该基底层的厚度为1毫米,该聚烯烃及其衍生物粉末具体为UHMWPE的粉末,该功能性粉末为铁粉。
步骤C5,将UHMWPE纤维相互平行地平铺或编织,得到另一层纤维层,将该另一层纤维层铺设在该基底层上,是与同一层基底层相邻的两层纤维层中的UHMWPE纤维之间形成的角度为45度。
步骤D5,重复步骤B5和步骤C5,重复的次数为30次,得到混合体,并将该混合体以144摄氏度的温度、以10兆帕的压强热压30分钟,得到复合材料,该复合材料具体为UHMWPE纤维增强UHMWPE树脂复合材料。
实施例6
步骤A6,将分子量为200万的UHMWPE纤维相互平行地平铺或编织,得到一层纤维层。
步骤B6,将分子量为100万的聚烯烃及其衍生物粉末和功能性粉末铺设在该纤维层上,得到基底层,该功能性粉末的分子量为基底层的总分子量的1%,该基底层的厚度为1毫米,该聚烯烃及其衍生物粉末具体为UHMWPE的粉末,该功能性粉末为铁粉。
步骤C6,将UHMWPE纤维相互平行地平铺或编织,得到另一层纤维层,将该另一层纤维层铺设在该基底层上,是与同一层基底层相邻的两层纤维层中的UHMWPE纤维之间形成的角度为45度。
步骤D6,重复步骤B6和步骤C6,重复的次数为10次,得到混合体,并将该混合体以146摄氏度的温度、以10兆帕的压强热压30分钟,得到复合材料,该复合材料具体为UHMWPE纤维增强UHMWPE树脂复合材料。
实施例7
步骤A7,将分子量为200万的UHMWPE纤维相互平行地平铺或编织,得到一层纤维层。
步骤B7,将分子量为10万的聚烯烃及其衍生物粉末和功能性粉末铺设在该纤维层上,得到基底层,该功能性粉末的分子量为基底层的总分子量的1%,该基底层的厚度为1毫米,该聚烯烃及其衍生物粉末具体为聚乙烯的粉末,该功能性粉末为铁粉。
步骤C7,将UHMWPE纤维相互平行地平铺或编织,得到另一层纤维层,将该另一层纤维层铺设在该基底层上,是与同一层基底层相邻的两层纤维层中的UHMWPE纤维之间形成的角度为45度。
步骤D7,重复步骤B7和步骤C7,重复的次数为10次,得到混合体,并将该混合体以140摄氏度的温度、以10兆帕的压强热压30分钟,得到复合材料,该复合材料具体为UHMWPE纤维增强聚乙烯树脂复合材料。
实施例8
步骤A8,将分子量为200万的UHMWPE纤维相互平行地平铺或编织,得到一层纤维层。
步骤B8,将分子量为20万的聚烯烃及其衍生物粉末和功能性粉末铺设在该纤维层上,得到基底层,该功能性粉末的分子量为基底层的总分子量的1%,该基底层的厚度为1毫米,该聚烯烃及其衍生物粉末具体为聚乙烯的粉末,该功能性粉末为氮化硼。
步骤C8,将UHMWPE纤维相互平行地平铺或编织,得到另一层纤维层,将该另一层纤维层铺设在该基底层上,是与同一层基底层相邻的两层纤维层中的UHMWPE纤维之间形成的角度为45度。
步骤D8,重复步骤B8和步骤C8,重复的次数为10次,得到混合体,并将该混合体以140摄氏度的温度、以10兆帕的压强热压30分钟,得到复合材料,该复合材料具体为UHMWPE纤维增强聚乙烯树脂复合材料。
实施例9
步骤A9,将分子量为200万的UHMWPE纤维相互平行地平铺或编织,得到一层纤维层。
步骤B9,将分子量为10万的聚烯烃及其衍生物粉末和功能性粉末铺设在该纤维层上,得到基底层,该功能性粉末的分子量为基底层的总分子量的1%,该基底层的厚度为1毫米,该聚烯烃及其衍生物粉末具体为聚丙烯的粉末,该功能性粉末为铁粉。
步骤C9,将UHMWPE纤维相互平行地平铺或编织,得到另一层纤维层,将该另一层纤维层铺设在该基底层上,是与同一层基底层相邻的两层纤维层中的UHMWPE纤维之间形成的角度为45度。
步骤D9,重复步骤B9和步骤C9,重复的次数为10次,得到混合体,并将该混合体以140摄氏度的温度、以10兆帕的压强热压30分钟,得到复合材料,该复合材料具体为UHMWPE纤维增强聚丙烯树脂复合材料。
实施例10
步骤A10,将分子量为200万的UHMWPE纤维相互平行地平铺或编织,得到一层纤维层。
步骤B10,将分子量为20万的聚烯烃及其衍生物粉末和功能性粉末铺设在该纤维层上,得到基底层,该功能性粉末的分子量为基底层的总分子量的1%,该基底层的厚度为1毫米,该聚烯烃及其衍生物粉末具体为聚丙烯的粉末,该功能性粉末为氮化硼。
步骤C10,将UHMWPE纤维相互平行地平铺或编织,得到另一层纤维层,将该另一层纤维层铺设在该基底层上,是与同一层基底层相邻的两层纤维层中的UHMWPE纤维之间形成的角度为45度。
步骤D10,重复步骤B10和步骤C10,重复的次数为10次,得到混合体,并将该混合体以140摄氏度的温度、以10兆帕的压强热压30分钟,得到复合材料,该复合材料具体为UHMWPE纤维增强聚丙烯树脂复合材料。
实施例11
步骤A11,将分子量为200万的UHMWPE纤维相互平行地平铺或编织,得到一层纤维层。
步骤B11,将分子量为100万的聚烯烃及其衍生物粉末和功能性粉末铺设在该纤维层上,得到基底层,该功能性粉末的分子量为基底层的总分子量的1%,该基底层的厚度为1毫米,该聚烯烃及其衍生物粉末具体为超高分子量聚丙烯的粉末,该功能性粉末为铁粉。
步骤C11,将UHMWPE纤维相互平行地平铺或编织,得到另一层纤维层,将该另一层纤维层铺设在该基底层上,是与同一层基底层相邻的两层纤维层中的UHMWPE纤维之间形成的角度为45度。
步骤D11,重复步骤B11和步骤C11,重复的次数为10次,得到混合体,并将该混合体以150摄氏度的温度、以10兆帕的压强热压30分钟,得到复合材料,该复合材料具体为UHMWPE纤维增强超高分子量聚丙烯树脂复合材料。
实施例12
步骤A12,将分子量为200万的UHMWPE纤维相互平行地平铺或编织,得到一层纤维层。
步骤B12,将分子量为200万的聚烯烃及其衍生物粉末和功能性粉末铺设在该纤维层上,得到基底层,该功能性粉末的分子量为基底层的总分子量的1%,该基底层的厚度为1毫米,该聚烯烃及其衍生物粉末具体为超高分子量聚丙烯的粉末,该功能性粉末为铁粉。
步骤C12,将UHMWPE纤维相互平行地平铺或编织,得到另一层纤维层,将该另一层纤维层铺设在该基底层上,是与同一层基底层相邻的两层纤维层中的UHMWPE纤维之间形成的角度为45度。
步骤D12,重复步骤B12和步骤C12,重复的次数为10次,得到混合体,并将该混合体以150摄氏度的温度、以10兆帕的压强热压30分钟,得到复合材料,该复合材料具体为UHMWPE纤维增强超高分子量聚丙烯树脂复合材料。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其它实施例的相关描述。
Claims (10)
1.一种复合材料,其特征在于,包括:
纤维层和基底层且相邻的所述纤维层之间设置有一层所述基底层;
所述纤维层包括超高分子量聚乙烯纤维;
所述基底层包括聚烯烃及其衍生物的粉末。
2.如权利要求1所述的复合材料,其特征在于,所述基底层还包括功能性粉末。
3.一种复合材料的制备方法,其特征在于,包括:
步骤A,将超高分子量聚乙烯纤维相互平行地平铺或编织,得到一层纤维层;
步骤B,在所述纤维层上铺设基底层,所述基底层包括聚烯烃及其衍生物的粉末;
步骤C,将所述超高分子量聚乙烯纤维相互平行地平铺或编织,得到另一层所述纤维层,将另一层所述纤维层铺设在所述基底层上,使与同一层所述基底层相邻的两层所述的纤维层中的所述超高分子量聚乙烯纤维之间形成预设的角度;
步骤D,重复所述步骤B和所述步骤C,直至达到预设的次数,得到混合体,并将所述混合体在预设的温度,预设的压强下热压预设的时间,得到所述复合材料。
4.如权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述步骤B,在所述纤维层上铺设基底层,所述基底层包括聚烯烃及其衍生物的粉末中,所述基底层还包括功能性粉末。
5.如权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述预设的角度为0度或180度。
6.如权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述预设的角度为0至180度中除了0度和180度外的任意的角度。
7.如权利要求5或6所述的制备方法,其特征在于,所述基底层中的所述聚烯烃及其衍生物的粉末的分子量在2万至1000万之间;
所述基底层的厚度在0至100毫米之间。
8.如权利要求5或6所述的制备方法,其特征在于,所述预设的次数至少为1次。
9.如权利要求5或6所述的制备方法,其特征在于,所述纤维层中的超高分子量聚乙烯纤维的分子量在50万至800万之间。
10.如权利要求5或6所述的制备方法,其特征在于,所述预设温度在80至300摄氏度之间;
所述预设压强在1至200兆帕之间;
所述预设的时间在5至600分钟之间。
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WO2017180387A1 (en) * | 2016-04-15 | 2017-10-19 | Honeywell International Inc. | Blister free composite materials molding |
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Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
邵宽: "《纺织加工化学》", 30 April 1996, 中国纺织出版社 * |
齐宝森等: "《机械工程材料》", 31 July 2003, 哈尔滨工业大学出版社 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110696386A (zh) * | 2019-09-26 | 2020-01-17 | 安徽天恩旅行用品科技有限公司 | 一种硬质行李箱外壳制造工艺 |
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