一种模具表面保护层构建方法及其制品

摘要

本发明提供一种模具表面保护层的构建方法，至少包括以下步骤：提供模具、多孔玻璃纤维增强胶带、液体硅胶；将多孔玻璃纤维增强胶带铺于模具的表面；然后再将液体硅胶通过喷涂或滚涂的方式涂于多孔玻璃纤维增强胶带的表面，充分渗透填满玻璃纤维和孔洞的间隙，通过热固化形成整体的保护层。

权利要求

1.一种模具表面保护层的构建方法，其特征在于，至少包括以下步骤：提供模具、多孔玻璃纤维增强胶带、液体硅胶；

将多孔玻璃纤维增强胶带铺于模具的表面；

然后再将液体硅胶通过喷涂或滚涂的方式涂于多孔玻璃纤维增强胶带的表面，充分渗透填满玻璃纤维和孔洞的间隙，通过热固化形成整体的保护层；

其中，所述多孔玻璃纤维增强胶带由带孔双面胶带和玻璃纤维编织物贴合而成；

带孔双面胶带与模具的表面接触。

2.根据权利要求1所述的模具表面保护层的构建方法，其特征在于，所述液体硅胶在80℃以内固化。

3.根据权利要求1所述的模具表面保护层的构建方法，其特征在于，所述带孔双面胶带的厚度需要小于150微米。

4.根据权利要求1所述的模具表面保护层的构建方法，其特征在于，所述玻璃纤维编织物的厚度小于100微米。

5.根据权利要求1所述的模具表面保护层的构建方法，其特征在于，所述多孔玻璃纤维增强胶带采用对接铺放的方式铺于模具的表面。

6.根据权利要求1所述的模具表面保护层的构建方法，其特征在于，所述液体硅胶全部覆盖多孔玻璃纤维增强胶带的表面，并在多孔玻璃纤维增强胶带的表面形成富硅胶层。

7.根据权利要求1所述的模具表面保护层的构建方法，其特征在于，所述保护层的厚度小于500微米。

8.一种模具表面保护层，其特征在于，所述模具表面保护层采用权利要求1～7的构建方法得到。

9.根据权利要求1～7任一项所述的模具表面保护层的构建方法得到的模具表面保护层在风电叶片领域的应用。

说明书

一种模具表面保护层构建方法及其制品

技术领域

[0001] 本发明涉及一种模具表面保护层构建方法及其制品，尤其涉及适用于风电叶片等大型环氧树脂基复合材料制品的复杂曲面模具表面保护层。
技术背景

[0002] 模具，包括单面硬模模具及闭式双面硬模模具等，常用于制造轻质高刚的复合材料部件，例如风电叶片。通常的制作过程是，将多层纤维织物铺设在模具中，通过真空或其他方式将树脂等基体材料导入到模具中与纤维增强材料结合，并在模具中固化，以得到纤
维增强复合材料制品(EP 1310351A1)。风电叶片等大型纤维增强复合材料制品常用到长达
四十米的复杂曲面模具。

[0003] 用于隔离模具和复合材料制件的技术现在常用的有两种，一是在模具上施涂脱模剂，二是在模具上施加聚四氟乙烯(PTFE)不粘衬里。在模具上施涂脱模剂的缺点已经在之
前进行了详细说明，例如：容易产生不均匀涂抹和漏涂区域，导致制品粘模，破坏模具表面和制品表面；液态脱模剂含有挥发性有机物(VOC)，危害工人身体健康；需要定期对模具表面进行打磨维护保养，增加制造成本；影响制品表面的涂装，需要打磨表面，耗费大量时间和人工。

[0004] 在模具上施加聚四氟乙烯(PTFE)不粘衬里，可以免除脱模剂的使用，厚度均一，但也有其缺点：聚四氟乙烯材料本身价格高，材料成本高；聚四氟不粘层不耐磨，在使用过程中容易磨损破坏；由于对接缝的存在，该膜容易渗透树脂，影响膜的使用寿命和脱模效果；聚四氟乙烯加工过程需要高温，加工难度大；含氟导致其加工过程及废弃后均对环境危害
大；对接缝封闭困难，在模具上使用时常用胶带密封，胶带更换频繁、费时，成本增加较多；
聚四氟乙烯为热固性材料，回收难度大。

[0005] 为了便于复合材料制品固化后的脱模，通常在模具表面上施加脱模剂，使得制品不与模具粘合，便于制品脱模。常用的脱模剂为液态或蜡状，而在面积比较大的模具上施涂这些脱模剂，不可避免地会出现涂抹不均匀和漏涂的地方，这样在制品脱模的时候，容易发生粘模现象，从而破坏模具表面和制品表面。液态脱模剂常含有挥发性有机物(VOC)，危害工人的身体健康。现行模具中的大部分是玻璃钢模具，在模具表面施涂脱模剂，由于脱模剂对玻璃钢的腐蚀作用，且为保证玻璃钢模具表面的光滑度，需要定期对模具表面进行打磨
维护保养，产生高额的模具表面维护保养费用。另外，脱模剂可能会转移到制品表面，严重影响涂装界面，因此涂装前需要对制品表面进行打磨，花费大量时间和人工，增加制品的制造成本。

[0006] 针对上述问题，本发明提供一种模具表面保护层构建方法及其制品，尤其涉及适用于风电叶片等大型环氧树脂基复合材料制品的复杂曲面模具表面保护层。

发明内容

[0007] 针对上述问题，本发明第一个方面提供了一种模具表面保护层的构建方法，至少包括以下步骤：

[0008] 提供模具、多孔玻璃纤维增强胶带、液体硅胶；

[0009] 将多孔玻璃纤维增强胶带铺于模具的表面；

[0010] 然后再将液体硅胶通过喷涂或滚涂的方式涂于多孔玻璃纤维增强胶带的表面，充分渗透填满玻璃纤维和孔洞的间隙，通过热固化形成整体的保护层。

[0011] 作为本发明的优选的实施方案，所述多孔玻璃纤维增强胶带由带孔双面胶带和玻璃纤维编织物贴合而成。

[0012] 作为本发明的优选的实施方案，所述液体硅胶在80℃以内固化。

[0013] 作为本发明的优选的实施方案，所述带孔双面胶带的厚度需要小于150微米。

[0014] 作为本发明的优选的实施方案，所述玻璃纤维编织物的厚度小于100微米。

[0015] 作为本发明的优选的实施方案，所述多孔玻璃纤维增强胶带采用对接铺放的方式铺于模具的表面。

[0016] 作为本发明的优选的实施方案，所述液体硅胶全部覆盖多孔玻璃纤维增强胶带的表面，并在多孔玻璃纤维增强胶带的表面形成富硅胶层。

[0017] 作为本发明的优选的实施方案，所述保护层的厚度小于500微米。

[0018] 本发明的第二方面提供一种模具表面保护层，所述模具表面保护层采用上述的构建方法得到的。

[0019] 本发明的第三方面提供上述的模具表面保护层的构建方法得到的模具表面保护层在风电叶片领域的应用。

[0020] 与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

[0021] (1)本发明的模具表面保护层的构建方法，降低了铺放难度，可以在复杂模具表面构造连续整体的模具保护层。

[0022] (2)本发明的模具表面保护层的构建方法，规避了对接缝的处理，提高了保护层的牢靠性。

[0023] (3)本发明的模具表面保护层的构建方法，提高了保护层的使用寿命，并且降低了清除保护层的难度。

附图说明

[0024] 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

[0025] 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

[0026] 中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付

[0027] 出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0028] 图1：实施例1得到的模具表面保护层示意图；

[0029] 其中，1-保护层，11-硅胶，12-玻璃纤维织物，13-双面胶，14-透气孔。

具体实施方式

[0030] 除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。

[0031] 质量、浓度、温度、时间、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。
例如，1-50的范围应理解为包括选自1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、
19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、
44、45、46、47、48、49、或50的任何数字、数字的组合、或子范围、以及所有介于上述整数之间的小数值，例如，1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、和1.9。关于子范围，具体考虑从范围内的任意端点开始延伸的“嵌套的子范围”。例如，示例性范围1-50的嵌套子范围可以包括一个方向上的1-10、1-20、1-30和1-40，或在另一方向上的50-40、50-30、50-20和50-10。

[0032] 针对上述问题，本发明第一个方面提供了一种模具表面保护层的构建方法，至少包括以下步骤：

[0033] 提供模具、多孔玻璃纤维增强胶带、液体硅胶；

[0034] 将多孔玻璃纤维增强胶带铺于模具的表面；

[0035] 然后再将液体硅胶通过喷涂或滚涂的方式涂于多孔玻璃纤维增强胶带的表面，充分渗透填满玻璃纤维和孔洞的间隙，通过热固化形成整体的保护层。

[0036] 模具

[0037] 本发明中的模具并没有特别的限制，可以为任何一种模具。

[0038] 本发明中优选为使用风电叶片用模具。

[0039] 多孔玻璃纤维增强胶带

[0040] 本发明中的多孔玻璃纤维增强胶带并没有特别的限制，可以自制也可以市售获得。

[0041] 在一种优选的实施方式中，所述多孔玻璃纤维增强胶带由带孔双面胶带和玻璃纤维编织物贴合而成。

[0042] 所述带孔双面胶带由两层压面胶层和中间一层塑料薄膜组成，通过打孔处理成形。

[0043] 对于压面胶层和塑料薄膜并没有特别的限制，可以列举的压面胶层有：丙烯酸类压敏胶粘剂、橡胶型压敏胶粘剂或硅胶压敏胶粘剂中的任意一种。

[0044] 丙烯酸类压敏胶粘剂：根据需要，除了必要成分(丙烯酸类聚合物，或者用于形成丙烯酸类聚合物的单体混合物或其部分聚合产物)之外，丙烯酸类压敏胶粘剂组合物还可
包含其它添加剂。

[0045] 橡胶型压敏胶粘剂：橡胶型压敏胶又可分为天然橡胶压敏胶粘剂和合成橡胶压敏胶粘剂。

[0046] 硅胶压敏胶粘剂：有机硅压敏胶一般是指用有机硅聚合物为主体的压敏胶，或由有机硅聚合物改性的丙烯酸和有机硅改性橡胶型压敏胶。

[0047] 可以列举的塑料薄膜有：聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯以及其他树脂制成的薄膜。

[0048] 所述带孔双面胶带可以耐150℃高温、长期使用后不残胶、孔径和孔密度不限以保证贴膜不出现包气问题即可。

[0049] 所述玻璃纤维编织物为普通无碱玻纤编织，透气，与硅胶具有较好的相容性，液体硅胶要具有适宜的粘度便于喷涂或滚涂施工，可以自流平，与玻璃纤维相容，并在80℃以内可以实现完全固化，可以在大型曲面模具表面形成完全连续的保护层。

[0050] 在一种优选的实施方式中，所述带孔双面胶带的厚度需要小于150微米。

[0051] 在一种优选的实施方式中，所述玻璃纤维编织物的厚度小于100微米。

[0052] 液体硅胶

[0053] 本发明中的液体硅胶并没有特别的限制。

[0054] 可以列举的液体硅胶包括液态硅橡胶，0度液态硅橡胶，5度液态硅橡胶，10度液态硅橡胶，15度液态硅橡胶，20度液态硅橡胶，25度液态硅橡胶，30度液态硅橡胶，40度液态硅橡胶，50度液态硅橡胶，60度液态硅橡胶，80度液态硅橡胶，医用液态硅橡胶，注射成型液态硅橡胶，耐高压液态硅橡胶，低压低粘度液态硅橡胶，导电液态硅橡胶，胶辊用液态硅橡胶，液态氟硅橡胶，按键专用液态硅胶，低硬度液态硅胶，高透明低粘度液态硅橡胶，高导热有机硅灌封胶，高回弹减震液态硅橡胶，潜水眼镜专用液态硅橡胶，高拉力液态硅橡胶，食品级无味液态硅橡胶，商标用液态硅橡胶，纺织品表面印刷或涂布用液态硅橡胶，电缆附件专用液态硅橡胶，无水口密封圈专用液态硅橡胶，手机套专用液态硅橡胶，手表带专用液态硅橡胶，防伪手环专用液态硅橡胶。

[0055] 在一种优选的实施方式中，所述液体硅胶在80℃以内固化。

[0056] 本发明的第二方面提供一种模具表面保护层，所述模具表面保护层采用上述的构建方法得到的。

[0057] 本发明的第三方面提供上述的模具表面保护层的构建方法得到的模具表面保护层在风电叶片领域的应用。

[0058] 实施方式1：本发明实施方式1提供一种模具表面保护层的构建方法，至少包括以下步骤：

[0059] 提供模具、多孔玻璃纤维增强胶带、液体硅胶；

[0060] 将多孔玻璃纤维增强胶带铺于模具的表面；

[0061] 然后再将液体硅胶通过喷涂或滚涂的方式涂于多孔玻璃纤维增强胶带的表面，充分渗透填满玻璃纤维和孔洞的间隙，通过热固化形成整体的保护层。

[0062] 实施方式2：本发明实施方式2与实施方式1相同，不同点在于，所述多孔玻璃纤维增强胶带由带孔双面胶带和玻璃纤维编织物贴合而成。

[0063] 实施方式3：本发明实施方式3与实施方式1相同，不同点在于，所述液体硅胶在80℃以内固化。

[0064] 实施方式4：本发明实施方式4与实施方式2相同，不同点在于，所述带孔双面胶带的厚度需要小于150微米。

[0065] 实施方式5：本发明实施方式5与实施方式2相同，不同点在于，所述玻璃纤维编织物的厚度小于100微米。

[0066] 实施方式6：本发明实施方式6与实施方式1相同，不同点在于，所述多孔玻璃纤维增强胶带采用对接铺放的方式铺于模具的表面。

[0067] 实施方式7：本发明实施方式7与实施方式1相同，不同点在于，所述液体硅胶全部覆盖多孔玻璃纤维增强胶带的表面，并在多孔玻璃纤维增强胶带的表面形成富硅胶层。

[0068] 实施方式8：本发明实施方式8与实施方式1相同，不同点在于，所述保护层的厚度小于500微米。

[0069] 实施方式9：本发明实施方式9提供了一种模具表面保护层，所述模具表面保护层采用实施方式1～8的构建方法得到的。

[0070] 实施方式10：本发明实施方式1～8所述的模具表面保护层的构建方法得到的模具表面保护层在风电叶片领域的应用。

[0071] 下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员
根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。

[0072] 另外，如果没有其它说明，所用原料都是市售的，且以下物料所用份数均为重量份。

[0073] 实施例1：实施例1提供一种模具表面保护层，所述模具表面保护层的构建方法，包括以下步骤：

[0074] 提供模具、多孔玻璃纤维增强胶带、液体硅胶；

[0075] 将多孔玻璃纤维增强胶带铺于模具的表面；

[0076] 然后再将液体硅胶通过喷涂的方式涂于多孔玻璃纤维增强胶带的表面，充分渗透填满玻璃纤维和孔洞的间隙，在80℃下，热固化形成整体的保护层。

[0077] 所述的模具为玻璃钢风电叶片模具；

[0078] 所述的多孔玻璃纤维增强胶带为由带孔双面胶带和玻璃纤维编织物贴合而成。

[0079] 所述玻璃纤维编织物购买于杭州高科复合材料有限公司，其厚度为50μm。

[0080] 所述带孔双面胶带由两层压面胶层和中间一层塑料薄膜组成，通过打孔处理成形。

[0081] 所述压面胶为丙烯酸类压敏胶粘剂，购买于昆山盛兴隆粘合剂有限公司，型号为SXL-90，其厚度为50μm。

[0082] 所述塑料薄膜为聚乙烯薄膜，购买于昆山名匠塑化有限公司，型号为1C7A，其厚度为20μm。

[0083] 所述打孔的数量为5个。

[0084] 所述液体硅胶的牌号为RTV8111，购于迈图公司。

[0085] 实施例2：与实施例1的区别在于，所述压面胶为丙烯酸类压敏胶粘剂，购买于昆山盛兴隆粘合剂有限公司，型号为SXL-90，其厚度为20μm；

[0086] 所述液体硅胶通过滚涂的方式涂于多孔玻璃纤维增强胶带的表面。

[0087] 实施例3：与实施例1的区别在于，所述玻璃纤维编织物厚度为20μm。

[0088] 实施例4：与实施例1的区别在于，所述多孔玻璃纤维增强胶带采用对接铺放的方式铺于模具的表面。

[0089] 对比例1：与实施例1的区别在于，所述模具表面保护层不包括孔状结构。

[0090] 对比例2：与实施例1的区别在于，所述模具表面保护层不包括液体硅胶。

[0091] 模具表面保护层测试：

[0092] 1、180度剥离强度：依照标准GB-T 7122-1996。

[0093]

[0094]

[0095] 上述模具的材料为玻璃钢模具，待成型物质的材料为环氧树脂。

[0096] 前述的实例仅是说明性的，用于解释本公开的特征的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围，且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例
的组合的选择的实施方式的说明。因此，申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明
的特征的示例的选择限制。而且在科技上的进步将形成由于语言表达的不准确的原因而未
被目前考虑的可能的等同物或子替换，且这些变化也应在可能的情况下被解释为被所附的
权利要求覆盖。