本发明属于复合材料领域，涉及一种热塑性夹层结构复合材料，具体为一种耐高温尼龙基热塑性复合材料及其成型方法。
背景技术：
夹层结构复合材料具有质轻、比强度高、比刚度高、结构稳定性好、抗振动、隔音、隔热等优点，被应用于汽车、轨道交通、通信、航空航天等领域。但是如泡沫夹层复合材料、蜂窝夹层复合材料等传统的夹层结构复合材料通常芯材与面层材料不同，界面较差，存在易分层、弯曲性能差等缺陷，产品性能与成型工艺直接相关，尤其是应用于高端领域的高性能产品多采用热压罐成型，工艺复杂，对设备要求高，效率低，成本高。高性能热塑性复合材料的成型温度高，成型难度相对较大，在一定程度上限制了高性能热塑性复合材料的应用，以高性能热塑性树脂为基体，制备具有夹层结构复合材料能够有效拓展高性能热塑性复合材料的应用。问题的关键在于如何成型具有夹层结构的高性能热塑性复合材料，同时克服传统夹层结构复合材料的缺陷。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种耐高温尼龙基热塑性复合材料及其成型方法，生产出界面强度高的具有夹层结构的高性能热塑性复合材料。
为解决上述技术问题，所提供的一种耐高温尼龙基热塑性复合材料及其成型方法技术方案为：
一种耐高温尼龙基复合材料夹层结构及其成型方法，包括耐高温尼龙基复合材料芯层和位于芯层两侧的耐高温尼龙基复合材料面层；
其中，所述耐高温尼龙基复合材料芯层为瓦楞型结构；
所述耐高温尼龙基复合材料面层为纤维增强耐高温尼龙片材；
所述芯层材料用尼龙的熔点高于面层材料用尼龙的熔点。
优选的，所述耐高温尼龙基复合材料的增强纤维为碳纤维、玻璃纤维、石英纤维、玄武岩纤维、矿物纤维等高性能无机纤维中的至少一种。
优选的，所述耐高温尼龙基复合材料芯层和耐高温尼龙基复合材料面层所用树脂为同一树脂体系，面层所用树脂为为熔点较低的pa6t-6，芯层所用树脂为熔点较高的pa6t-6i，pa6t-6i与pa6t-6熔点相差40℃。
进一步的，所述夹层结构复合材料的制备方法包括以下步骤：
步骤1：以熔点较高的尼龙为树脂基体制备复合材料芯材；
步骤2：以熔点较低的尼龙为树脂基体制备复合材料片材；
步骤3：依次铺放耐高温尼龙基复合材料片材、耐高温尼龙基复合材料芯材和耐高温尼龙基复合材料片材；
步骤4：将步骤3所述铺层材料整体进行热压成型；
优选的，所述热压成型过程在具有加热、加压作用的钢带设备中进行。
优选的，所述热压成型温度优选295-310℃。
进一步的，所述夹层结构及成型方法也可用于尼龙领域其他夹层结构复合材料的成型。
本发明的有益效果：本发明结构体系中芯层所用树脂pa6t-6i与面层所用树脂pa6t-6为同一树脂体系，界面性能好，无需粘接层，具有高的界面强度，克服了传统夹层结构界面性能差、易分层等缺点，又具有夹层结构复合材料的优点。
本发明体系中pa6t-6i与pa6t-6熔点差40℃，加工窗口较宽，工艺性较好，且提供了一种生产具有夹层结构的高性能热塑性复合材料的方法，工艺相对简单，生产效率高。
附图说明
图1为复合材料夹层结构铺层结构简图。
图中标记为：11、复合材料上面层；2、复合材料芯层；12、复合材料下面层。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1
以图1为参考，一种耐高温尼龙基热塑性复合材料及其成型方法，具体制备步骤如下：
步骤1：以熔点较高的pa6t-6i为树脂基体制备复合材料芯材2（连续碳纤维质量含量为50%）。
步骤2：以熔点较低的pa6t-6为树脂基体制备复合材料片材11和复合材料片材12（连续碳纤维质量含量为50%）。
步骤3：依次铺放耐高温尼龙基复合材料片材12、耐高温尼龙基复合材料芯材2和耐高温尼龙基复合材料片材11。
本实施例中，耐高温尼龙基复合材料芯材2所用树脂为pa6t-6i，耐高温尼龙基复合材料片材11和12所用树脂为pa6t-6，二者为同一树脂体系，熔点相差40℃。
本实施例中，耐高温尼龙基复合材料芯材2和耐高温尼龙基复合材料片材11、12均为碳纤维增强尼龙复合材料。
本实施例中，耐高温尼龙基复合材料芯材2厚度为10mm，耐高温尼龙基复合材料片材11和12厚度为0.5mm。
步骤4：将步骤3所述铺层材料整体进行热压成型。
本实施例中，热压成型过程中，热压温度310℃，压力为2mpa。
步骤5：冷却定型。
通过本方案制备的具有夹层结构的热塑性复合材料，产品结构稳定，质轻高强，界面强度有效提高，可连续化生产。产品性能参数如下：
表1实施例所得具有夹层结构的热塑性复合材料的性能
1.一种耐高温尼龙基热塑性复合材料及其成型方法，其特征在于：该复合材料包括耐高温尼龙基复合材料芯层和位于芯层两侧的耐高温尼龙基复合材料面层；
其中，所述耐高温尼龙基复合材料芯层为瓦楞型结构，树脂基体为聚对苯二甲酰/间苯二甲酰己二胺（后文简称“pa6t-6i”），熔点为330℃；
所述耐高温尼龙基复合材料面层为纤维增强耐高温尼龙片材；树脂为聚对苯二甲酰己二胺/己内酰胺（后文简称“pa6t-6”），熔点为290℃。
2.如权利要求1所述的一种耐高温尼龙基热塑性复合材料及其成型方法，其特征在于：所述耐高温尼龙基复合材料的增强纤维为碳纤维、玻璃纤维、石英纤维、玄武岩纤维、矿物纤维等高性能无机纤维中的至少一种。
3.如权利要求1所述的一种耐高温尼龙基热塑性复合材料及其成型方法，其特征在于：所述耐高温尼龙基复合材料芯层和耐高温尼龙基复合材料面层所用树脂为同一树脂体系，面层所用树脂为熔点较低的pa6t-6，芯层所用树脂为熔点较高的pa6t-6i，pa6t-6i与pa6t-6熔点相差40℃。
4.如权利要求1所述的一种耐高温尼龙基热塑性复合材料及其成型方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：以熔点较高的尼龙为树脂基体制备复合材料芯材；
步骤2：以熔点较低的尼龙为树脂基体制备复合材料片材；
步骤3：依次铺放耐高温尼龙基复合材料片材、耐高温尼龙基复合材料芯材和耐高温尼龙基复合材料片材；
步骤4：将步骤3所述铺层材料整体进行热压成型。
5.如权利要求4所述的一种耐高温尼龙基热塑性复合材料夹层结构成型步骤，其特征在于：步骤4中，所述热压成型过程在具有加热、加压作用的钢带设备中进行。
6.如权利要求4所述的一种耐高温尼龙基热塑性复合材料夹层结构成型步骤，其特征在于：步骤4中，所述热压成型温度优选295-310℃。
7.如权利要求1-6所述一种耐高温尼龙基热塑性复合材料及其成型方法，其特征在于：所述夹层结构及成型方法也可用于尼龙领域其他夹层结构复合材料的成型。
技术总结