本發(fā)明屬于特種功能纖維復(fù)合板領(lǐng)域，涉及一種高性能纖維層復(fù)合板材及其制備方法。

背景技術(shù)：
聚苯硫醚(PPS)，是一種新型高性能熱塑性樹脂，具有機械強度高、耐高溫、耐化學(xué)藥品性、難燃、熱穩(wěn)定性好、電性能優(yōu)良等優(yōu)點，在電子、汽車、機械及化工領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用。聚醚酰亞胺(PEI)，是無定形聚醚酰亞胺所制造的超級工程塑料，具有最佳的耐高溫及尺寸穩(wěn)定性，以及抗化學(xué)性、阻燃性、電氣性、高強度、高剛性等特點，PEI樹脂可廣泛應(yīng)用耐高溫材料，如IC底座、照明設(shè)備、FPCB(軟性線路板)、液體輸送設(shè)備、飛機內(nèi)部零件、醫(yī)療設(shè)備和家用電器等。隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展，高性能樹脂已經(jīng)不能滿足市場的需求，由樹脂生產(chǎn)出的高性能纖維級材料將是下一步發(fā)展的重要目標(biāo)。近年來，國內(nèi)外企業(yè)積極研發(fā)，并初步形成了一定的生產(chǎn)能力，改變了高性能樹脂應(yīng)用受限的狀況。但是，高性能纖維技術(shù)還存在產(chǎn)品品種少、高功能產(chǎn)品少、產(chǎn)能急待擴大等問題，這些也將是下一步發(fā)展的重點。目前，高性能纖維的應(yīng)用已經(jīng)取得了很大的進展，如，沙伯基礎(chǔ)創(chuàng)新塑料公司生產(chǎn)的多用途、高性能Ultem聚醚酰亞胺(PEI)纖維，成功應(yīng)用于高端工作服和防護服，因其長時間阻燃以及最高等級的防護和耐久性，可適用于對安全防護要求很高的行業(yè)，如石油、天然氣以及化工行業(yè)。近年來，PPS纖維作為性價比優(yōu)越的耐高溫、耐腐蝕纖維材料之一，越來越受到中國及世界各國的廣泛關(guān)注，特別是在環(huán)保、化學(xué)過濾和軍事等領(lǐng)域中的應(yīng)用尤為突出。很多科研文獻和專利技術(shù)均有報道。如，專利CN101386218B公開了一種聚苯硫醚纖維復(fù)合層壓板材的制造方法，該層壓板兼具聚苯硫醚纖維的諸多優(yōu)點，適用于航空航天等高溫隔熱材料及低溫絕熱材料等極端領(lǐng)域；專利CN101862567A公開了一種耐高溫纖維層復(fù)合過濾材料及其制作方法，該法充分發(fā)揮PPS纖維的優(yōu)勢，制備出熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、耐腐蝕性及電性能良好的過濾材料。隨著工業(yè)的飛速發(fā)展，高性能纖維也迎來了越來越大應(yīng)用市場，但是也存在諸多問題，如生產(chǎn)不穩(wěn)定，消耗比較大，成本不能有效降低有關(guān)。主要原因一是受上游原料供應(yīng)不足的影響，二是纖維產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，一直不能滿足市場需求。面對這些問題，有關(guān)專家指出，還需要國家有關(guān)部門繼續(xù)大力扶持，行業(yè)和企業(yè)共同努力，全面提升高性能纖維及復(fù)合材料的產(chǎn)業(yè)化水平。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
基于對高性能板材的需求，本發(fā)明的目的在于提供一種高性能纖維層復(fù)合板材，該板材具有良好的阻燃性、耐高溫性、耐腐蝕性，綜合力學(xué)性能優(yōu)異。本發(fā)明的另一個目的是提供一種高性能纖維層復(fù)合板材的制備方法。本發(fā)明的技術(shù)方案如下：本發(fā)明提供一種高性能纖維層復(fù)合板材，該復(fù)合板材包括組份為：增強纖維和有機纖維，兩者的重量比為0.5～2。所述增強纖維及有機纖維均為短切纖維。所述增強纖維為玻璃纖維、玄武巖纖維、芳綸纖維中的一種。所述有機纖維為聚苯硫醚纖維、聚醚酰亞胺纖維中的一種或兩種的混合物。本發(fā)明還提供了一種上述高性能纖維層復(fù)合板材的制備方法，該方法包括以下步驟：(1)制備纖維復(fù)合氈；(2)纖維復(fù)合氈模壓塑化成型。所述的制備纖維復(fù)合氈包括以下步驟：將增強纖維與有機纖維按照質(zhì)量比為0.5～2的配比稱取后，均勻混合，然后進行開松處理，梳理成形，交叉鋪網(wǎng)，針刺成氈，輥壓后制備得到纖維復(fù)合氈。所述的纖維復(fù)合氈模壓塑化成型包括以下步驟：將步驟(1)制備得到的纖維復(fù)合氈板加熱塑化模壓成型，在所得纖維復(fù)合板材上、下表面覆上聚四氟乙烯(PTFE)膠膜進行第二次模壓復(fù)合成型，制成產(chǎn)品。所述加熱塑化溫度為290-330℃，模壓時間為0.5-2min，壓力為15-30MPa。所述第二次模壓復(fù)合成型所需溫度為290-330℃，模壓時間為0.5-2min，壓力為15-30MPa。本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點和有益效果：本發(fā)明采用高性能纖維混合制備纖維層復(fù)合板材，兼具多種纖維的優(yōu)勢，充分發(fā)揮高性能纖維的高性能化、功能化，制備出具有良好阻燃性、耐高溫性、耐腐蝕性、綜合力學(xué)性能優(yōu)異的復(fù)合板材，可應(yīng)用于一些有特殊要求的場合，如，防火門板、車窗板材等。具體實施方式以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的說明。實施例1按照下面的重量份數(shù)稱取原料：玻璃纖維50份，PPS纖維和PEI纖維的混合物50份(混合物中兩者重量比為3∶1)；將玻璃纖維與PPS纖維和PEI纖維的混合物均勻混合，混合好的纖維投入開松機進行開松處理；將開松處理過的混合纖維輸送至梳理機進行梳理成形，梳理后送入鋪網(wǎng)機中交叉鋪網(wǎng)；將鋪好的纖維網(wǎng)輸送至針刺機進行針刺密實，然后常溫經(jīng)過輥壓機輥壓，剪裁成要求規(guī)格的纖維復(fù)合氈。將上述制備得到的纖維復(fù)合氈在290-330℃下塑化模壓成型，模壓時間為0.5-2min，壓力為15-30MPa，然后在所得纖維復(fù)合板材上、下表面覆上PTFE膠膜，在290-330℃下進行第二次模壓復(fù)合成型，模壓時間為0.5-2min，壓力為15-30MPa，后冷卻，即得高性能纖維復(fù)合板材。性能測試結(jié)果見表1。實施例2按照下面的重量份數(shù)稱取原料：玄武巖纖維50份，PPS纖維50份；將50份玄武巖纖維和50份PPS纖維均勻混合，混合好的纖維投入開松機進行開松處理；將開松處理過的混合纖維輸送至梳理機進行梳理成形，梳理后送入鋪網(wǎng)機中交叉鋪網(wǎng)；將鋪好的纖維網(wǎng)輸送至針刺機進行針刺密實，然后常溫經(jīng)過輥壓機輥壓，剪裁成要求規(guī)格的纖維復(fù)合氈。上述制備所得纖維復(fù)合氈在290-330℃下塑化模壓成型，模壓時間為0.5-2min，壓力為15-30MPa，然后在所得纖維復(fù)合板材上、下表面覆上PTFE膠膜，在290-330℃下進行第二次模壓復(fù)合成型，模壓時間為0.5-2min，壓力為15-30MPa，后冷卻，即得高性能纖維復(fù)合板材。性能測試結(jié)果見表1。實施例3按照下面的重量份數(shù)稱取原料：芳綸纖維50份，PPS纖維和PEI纖維的混合物50份(混合物中兩者重量比為1∶1)；將50份芳綸纖維和50份PPS纖維和PEI纖維的混合物的均勻混合，混合好的纖維投入開松機進行開松處理；將開松處理過的混合纖維輸送至梳理機進行梳理成形，梳理后送入鋪網(wǎng)機中交叉鋪網(wǎng)；將鋪好的纖維網(wǎng)輸送至針刺機進行針刺密實，然后常溫經(jīng)過輥壓機輥壓，剪裁成要求規(guī)格的纖維復(fù)合氈。上述制備所得纖維復(fù)合氈在290-330℃下塑化模壓成型，模壓時間為0.5-2min，壓力為15-30MPa，然后在所得纖維復(fù)合板材上、下表面覆上PTFE膠膜，在290-330℃下進行第二次模壓復(fù)合成型，模壓時間為0.5-2min，壓力為15-30MPa，后冷卻，即得高性能纖維復(fù)合板材。性能測試結(jié)果見表1。實施例4按照下面的重量份數(shù)稱取原料：玻璃纖維50份，PPS纖維和PEI纖維的混合物100份(混合物中兩者重量比為1∶2)；將50份玻璃纖維和100份PPS纖維和PEI纖維的混合物的均勻混合，混合好的纖維投入開松機進行開松處理；將開松處理過的混合纖維輸送至梳理機進行梳理成形，梳理后送入鋪網(wǎng)機中交叉鋪網(wǎng)；將鋪好的纖維網(wǎng)輸送至針刺機進行針刺密實，然后常溫經(jīng)過輥壓機輥壓，剪裁成要求規(guī)格的纖維復(fù)合氈。上述制備所得纖維復(fù)合氈在290-330℃下塑化模壓成型，模壓時間為0.5-2min，壓力為15-30MPa，然后在所得纖維復(fù)合板材上、下表面覆上PTFE膠膜，在290-330℃下進行第二次模壓復(fù)合成型，模壓時間為0.5-2min，壓力為15-30MPa，后冷卻，即得高性能纖維復(fù)合板材。性能測試結(jié)果見表1。實施例5按照下面的重量份數(shù)稱取原料：玻璃纖維50份，PEI纖維25份；將50份玻璃纖維和25份PEI纖維均勻混合，混合好的纖維投入開送機進行開送處理；將開松處理過的混合纖維輸送至梳理機進行梳理成形，梳理后送入鋪網(wǎng)機中交叉鋪網(wǎng)；將鋪好的纖維網(wǎng)輸送至針刺機進行針刺密實，然后常溫經(jīng)過輥壓機輥壓，剪裁成要求規(guī)格的纖維復(fù)合氈。上述制備所得纖維復(fù)合氈在290-330℃下塑化模壓成型，模壓時間為0.5-2min，壓力為15-30MPa，然后在所得纖維復(fù)合板材上、下表面覆上PTFE膠膜，在290-330℃下進行第二次模壓復(fù)合成型，模壓時間為0.5-2min，壓力為15-30MPa，后冷卻，即得高性能纖維復(fù)合板材。性能測試結(jié)果見表1。表1從表1中可以看出采用本發(fā)明實施例工藝生產(chǎn)的高性能纖維層復(fù)合板材在拉伸強度、彎曲強度、沖擊強度等力學(xué)性能方面均有良好的效果。同時，從水平燃燒實驗和酸堿浸泡實驗中也發(fā)現(xiàn)，該種高性能纖維復(fù)合板材本身具有優(yōu)良的阻燃性、耐熱性和耐腐蝕性，可用作一些有特殊要求的場合，例如，防火門板、車窗門板等。上述的對實施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其他實施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動。因此，本發(fā)明不限于這里的實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。