本发明属于复合材料
技术领域：
，具体涉及一种轻质高强连续纤维增强滑雪板及其制备方法。
背景技术：
：滑雪板的材料繁多，最早的滑雪板是用木材做的，其具有密度低强度高的优点，但是木材的纤维结构形成了高度的各向异性，在扭转状态下强度较低。而且木材容易受潮后物理性能改变，木质纤维在反复拉伸后容易变脆折断。随着科技的进步，不同材质复合的滑雪板因其性能优异越来越受滑雪爱好者的喜爱。现有滑雪板常用材料为热固性复合材料，无法回收利用，污染环境；而且滑雪板质量重，强度低，耐低温效果差。技术实现要素：本发明针对现有技术的不足，首要目的是提供一种轻质高强连续纤维增强滑雪板。本发明的第二个目的在于提供一种轻质高强连续纤维增强滑雪板的制备方法。为达到上述目的，本发明的解决方案是：一种轻质高强连续纤维增强滑雪板包括依次相互贴覆的表层、增强层、芯层、增强层和底层构成。所述芯层由长纤维增强发泡聚丙烯制得，所述长纤维增强发泡聚丙烯含有10wt％～25wt％的长纤维和75wt％～90wt％的发泡聚丙烯。所述长纤维为玻璃纤维和碳纤维中的一种，纤维长度为8～10mm，纤维直径13-17μm；所述芯层的密度为0.35～0.45g/cm3，厚度3.5～4.5mm。所述增强层为连续纤维增强热塑性预浸带制得，厚度为0.5～0.9mm；所述连续纤维增强热塑性预浸带含有55wt％-70wt％的连续纤维和30wt％-45wt％的热塑性树脂；所述热塑性树脂为聚丙烯(pp)、聚乙烯(pe)、聚对苯二甲酸乙二酯(pet)中的一种以上，所述热塑性树脂的熔融指数为70-120g/10min。所述连续纤维增强热塑性预浸带层中的连续纤维按照0度，90度方向交叉排列；所述连续纤维为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维中的一种以上。所述表层由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(abs)制得，密度为1.0～1.1g/cm3，厚度为0.5～0.7mm。所述底层由耐磨高密度聚乙烯(hdpe)制得，密度为0.940～0.960g/cm3，厚度1.3～1.8mm。所述滑雪板的各层之间通过高强耐低温胶黏剂粘合，所述高强耐低温胶黏剂为丙烯酸胶粘剂。一种轻质高强连续纤维增强滑雪板的制备方法，包括如下步骤：在滑雪板模具底层依次放入底层、增强层、芯层、增强层和表层，每层之间均喷涂高强耐低温胶黏剂，盖上模具，模压得到轻质高强连续纤维增强滑雪板。每层间涂胶量为120～150g/m2，模压压力为3～5mpa，时间为20～40min。所述芯层由长纤维增强发泡聚丙烯制得，所述长纤维增强发泡聚丙烯含有10wt％～25wt％的长纤维和75wt％～90wt％的发泡聚丙烯；所述长纤维为玻璃纤维和碳纤维中的一种，纤维长度为8～10mm；所述芯层的密度为0.35～0.45g/cm3，厚度3.5～4.5mm；所述增强层为连续纤维增强热塑性预浸带制得，厚度为0.5～0.9mm；所述连续纤维增强热塑性预浸带含有55wt％～70wt％的连续纤维和30wt％～45wt％的热塑性树脂；所述热塑性树脂为聚丙烯(pp)、聚乙烯(pe)、聚对苯二甲酸乙二酯(pet)中的一种以上；所述连续纤维增强热塑性预浸带层中的连续纤维按照0度，90度方向交叉排列；所述连续纤维为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维中的一种以上；所述表层由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(abs)制得，密度为1.0～1.1g/cm3，厚度为0.5～0.7mm；所述底层由耐磨高密度聚乙烯(hdpe)制得，密度为0.940～0.960g/cm3，厚度1.3～1.8mm；所述高强耐低温胶黏剂为丙烯酸胶粘剂。由于采用上述方案，本发明的有益效果是：第一、本发明所得产品采用hdpe为底层，耐磨，有效防刮划，不易破损，提高使用寿命；摩擦系数低，增强滑雪速度。第二、本发明所得产品增强层采用连续纤维0°、90°方向交叉的连续纤维增强热塑性预浸带，横纵方向强度高而均匀，解决了现有滑雪板强度各向异性的问题，提高滑雪板抗压抗弯性能，增加强度和韧性，耐冲击。第三、本发明所得产品采用长纤维增强发泡聚丙烯为芯层，密度小，重量轻，强度高，兼具刚性和韧性，耐化学性优良，具有较好的耐高/低温性能，在-40-90℃温度范围内性能稳定，可更好的满足滑雪板使用环境，环保无毒，可回收。第四、本发明所得产品耐低温性好，可在-40℃～0℃范围内长期使用。第五、本发明所得产品采用丙烯酸胶粘剂作为胶粘剂，耐低温性好，无气味无挥发，环保性好。第六、本发明所得产品采用的材质为热塑性材料，可以回收利用，避免污染环境。具体实施方式本发明提供了一种轻质高强连续纤维增强滑雪板及其制备方法。<轻质高强连续纤维增强滑雪板>该滑雪板由依次相互贴覆的表层、增强层、芯层、增强层和底层构成。所述芯层由长纤维增强发泡聚丙烯制得，所述长纤维增强发泡聚丙烯可以含有10wt％～25wt％的长纤维和75wt％～90wt％的发泡聚丙烯。所述长纤维为玻璃纤维和碳纤维中的一种，纤维长度可以在8～10mm之间，纤维直径可以在13-17μm之间；所述芯层的密度在0.35～0.45g/cm3之间，厚度可以在3.5～4.5mm之间。所述增强层为连续纤维增强热塑性预浸带制得，厚度可以在0.5～0.9mm之间；所述连续纤维增强热塑性预浸带含有55wt％～70wt％之间的连续纤维和30wt％～45wt％之间的热塑性树脂；所述热塑性树脂可以为聚丙烯(pp)、聚乙烯(pe)、聚对苯二甲酸乙二酯(pet)中的一种以上，所述热塑性树脂的熔融指数在70-120g/10min之间是可以的。所述连续纤维增强热塑性预浸带层中的连续纤维按照0度，90度方向交叉排列；所述连续纤维可以为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维中的一种。所述表层由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(abs)制得，密度在1.0～1.1g/cm3之间，厚度在0.5～0.7mm之间。所述底层由耐磨高密度聚乙烯(hdpe)制得，密度在0.940～0.960g/cm3之间，厚度在1.3～1.8mm之间。所述滑雪板的各层之间通过高强耐低温胶黏剂粘合，所述高强耐低温胶黏剂为丙烯酸胶粘剂。<轻质高强连续纤维增强滑雪板的制备方法>一种轻质高强连续纤维增强滑雪板的制备方法，包括如下步骤：在滑雪板模具底层依次放入底层、增强层、芯层、增强层和表层，每层之间均喷涂高强耐低温胶黏剂，盖上模具，模压得到轻质高强连续纤维增强滑雪板。每层间涂胶量为120～150g/m2，模压压力为3～5mpa，时间为20～40min。所述芯层由长纤维增强发泡聚丙烯制得，所述长纤维增强发泡聚丙烯含有10wt％～25wt％的长纤维和75wt％～90wt％的发泡聚丙烯；所述长纤维为玻璃纤维和碳纤维中的一种，纤维长度在8～10mm之间是可以的；所述芯层的密度为0.35～0.45g/cm3，厚度在3.5～4.5mm之间是可以的；所述增强层为连续纤维增强热塑性预浸带制得，厚度在0.5～0.9mm之间是可以的；所述连续纤维增强热塑性预浸带含有55wt％～70wt％之间的连续纤维和30wt％～45wt％之间的热塑性树脂；所述热塑性树脂可以为聚丙烯(pp)、聚乙烯(pe)、聚对苯二甲酸乙二酯(pet)中的一种；所述连续纤维增强热塑性预浸带层中的连续纤维按照0度，90度方向交叉排列；所述连续纤维可以为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维中的一种；所述表层由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(abs)制得，密度为1.0～1.1g/cm3，厚度在0.5～0.7mm之间是可以的；所述底层由耐磨高密度聚乙烯(hdpe)制得，密度为0.940～0.960g/cm3，厚度在1.3～1.8mm之间是可以的；所述高强耐低温胶黏剂为丙烯酸胶粘剂。以下结合实施例对本发明作进一步的说明。实施例1在滑板模具底层依次放入底层、增强层、芯层、增强层和表层，每层间都均匀喷涂120g/m2的丙烯酸胶粘剂，盖上模具，设置模压压力5mpa，模压20min后切边得到轻质高强连续纤维增强滑雪板，其中，底层由密度为0.940g/cm3的hdpe制得，厚度为1.8mm，增强层为厚度为0.9mm的连续纤维增强热塑性预浸带，该预浸带中玻璃纤维含量为55％，pp含量为45％，玻璃纤维按照0度，90度方向交叉排列，芯层由密度为0.45g/cm3的长纤维增强发泡聚丙烯制得，厚度为3.5mm，该长纤维增强发泡聚丙烯中玻璃纤维含量为10％，发泡聚丙烯的含量为90％，玻璃纤维长度为10mm，表层由密度为1.1g/cm3的abs制得，厚度为0.5mm，上述方法制得的轻质高强连续纤维增强滑雪板，性能见表1。实施例2在滑板模具底层依次放入底层、增强层、芯层、增强层和表层，每层间都均匀喷涂130g/m2的丙烯酸胶粘剂，盖上模具，设置模压压力4mpa，模压30min后切边得到轻质高强连续纤维增强滑雪板，其中，底层由密度为0.945g/cm3的hdpe制得，厚度为1.7mm，增强层为厚度为0.8mm的连续纤维增强热塑性预浸带，该预浸带中碳纤维含量为60％，pp含量为40％，碳纤维按照0度，90度方向交叉排列，芯层由密度为0.40g/cm3的长纤维增强发泡聚丙烯制得，厚度为4.0mm，该长纤维增强发泡聚丙烯中玻璃纤维含量为15％，发泡聚丙烯的含量为85％，玻璃纤维长度为10mm，表层由密度为1.05g/cm3的abs制得，厚度为0.55mm，上述方法制得的轻质高强连续纤维增强滑雪板，性能见表1。实施例3在滑板模具底层依次放入底层、增强层、芯层、增强层和表层，每层间都均匀喷涂140g/m2的丙烯酸胶粘剂，盖上上模具，设置模压压力3mpa，模压35min后切边得到轻质高强连续纤维增强滑雪板，其中，底层由密度为0.950g/cm3的hdpe制得，厚度为1.6mm，增强层为厚度为0.7mm的连续纤维增强热塑性预浸带，该预浸带中玻璃纤维含量为65％，pp含量为35％，碳纤维按照0度，90度方向交叉排列，芯层由密度为0.38g/cm3的长纤维增强发泡聚丙烯制得，厚度为3.5mm，该长纤维增强发泡聚丙烯中玻璃纤维含量为20％，发泡聚丙烯的含量为80％，玻璃纤维长度为9mm，表层由密度为1.05g/cm3的abs制得，厚度为0.65mm，上述方法制得的轻质高强连续纤维增强滑雪板，性能见表1。实施例4在滑板模具底层依次放入底层、增强层、芯层、增强层和表层，每层间都均匀喷涂150g/m2的丙烯酸胶粘剂，盖上上模具，设置模压压力4.5mpa，模压40min后切边得到轻质高强连续纤维增强滑雪板，其中，底层由密度为0.955g/cm3的hdpe制得，厚度为1.5mm，增强层为厚度为0.6mm的连续纤维增强热塑性预浸带，该预浸带中玻璃纤维含量为70％，pet含量为30％，玻璃纤维按照0度，90度方向交叉排列，芯层由密度为0.42g/cm3的长纤维增强发泡聚丙烯制得，厚度为4.0mm，该长纤维增强发泡聚丙烯中玻璃纤维含量为20％，发泡聚丙烯的含量为80％，玻璃纤维长度为9mm，表层由密度为1.0g/cm3的abs制得，厚度为0.60mm，上述方法制得的轻质高强连续纤维增强滑雪板，性能见表1。实施例5在滑板模具底层依次放入底层、增强层、芯层、增强层和表层，每层间都均匀喷涂130g/m2的丙烯酸胶粘剂，盖上模具，设置模压压力3.5mpa，模压25min后切边得到轻质高强连续纤维增强滑雪板，其中，底层由密度为0.960g/cm3的hdpe制得，厚度为1.3mm，增强层为厚度为0.5mm的连续纤维增强热塑性预浸带，该预浸带中芳纶纤维含量为60％，pp含量为40％，芳纶纤维按照0度，90度方向交叉排列，芯层由密度为0.35g/cm3的长纤维增强发泡聚丙烯制得，厚度为4.5mm，该长纤维增强发泡聚丙烯中玻璃纤维含量为25％，发泡聚丙烯的含量为75％，玻璃纤维长度为8mm，表层由密度为1.05g/cm3的abs制得，厚度为0.70mm，上述方法制得的轻质高强连续纤维增强滑雪板，性能见表1。表1指标测试标准实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5密度(g/cm3)gb/t10330.830.810.800.780.75摩擦系数gb/t100060.030.030.030.030.03耐低温性gb/t12584-30℃无裂纹-30℃无裂纹-30℃无裂纹-30℃无裂纹-30℃无裂纹抗压强度(mpa)gb/t144958.256.756.255.855.3由表1中的性能数据可以看出，本发明所生产的轻质高强连续纤维增强滑雪板密度(0.75～0.83g/cm3)较低(小于0.83g/cm3)，力学性能优异，达到了轻量高强的目的；而且耐低温性能很好，摩擦系数小，为滑雪爱好者提供了一种性能优异，使用时间更久的高性能滑雪板。上述的对实施例的描述是为便于该
技术领域：
的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。当前第1页12