连续纤维增强热塑性复合材料预浸

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复合材料预浸料的主要质量技术指标

复合材料预浸料的主要质量技术指标

复合材料预浸料的主要质量技术指标复合材料预浸料是一种由纤维增强材料和预浸树脂组成的半制成品。

它具有良好的机械性能、优异的耐热性、耐腐蚀性和电绝缘性能等特点,在航空航天、汽车、船舶、建筑等领域得到广泛应用。

为了确保复合材料预浸料的质量,需要对其进行严格的检测,并制定相应的质量技术指标。

1.纤维含量:纤维含量是评价复合材料预浸料性能的重要指标之一、纤维含量过高,容易导致材料黏度过高、流动性差;纤维含量过低,会影响材料的强度和刚度。

因此,需要根据实际应用要求确定适当的纤维含量范围。

2.力学性能:复合材料预浸料的力学性能包括弯曲强度、压缩强度、拉伸强度等。

这些性能直接影响复合材料的可靠性和使用寿命。

通常情况下,力学性能要求越高,预浸料的制备工艺和配方就越复杂。

3.热稳定性:复合材料预浸料在高温环境下的稳定性也是一个重要考量因素。

在航空航天等高温环境中的应用,需要确保材料在高温下不发生脱胶、脱溶或分解。

因此,预浸料的热稳定性是评估其性能的重要指标之一4.密度:密度是材料物理性能的重要指标,直接关系到材料在使用过程中的重量和体积。

低密度的复合材料可以减轻结构负荷,提高整体性能。

5.界面粘接强度:复合材料预浸料通常由纤维增强材料和树脂基料构成,二者间的界面粘接强度直接影响复合材料的整体性能。

界面粘接强度越高,复合材料的力学性能和耐热性就越好。

除了以上几个主要技术指标,还有一些次要技术指标也需要考虑。

比如,预浸料的粘度、固化时间、溶解度、热传导性能等等。

这些技术指标都需要根据实际应用需求进行调整和优化。

总之,复合材料预浸料的主要质量技术指标包括纤维含量、力学性能、热稳定性、密度和界面粘接强度等。

通过严格把控这些技术指标,可以保证预浸料的质量,从而确保复合材料制品在使用过程中具有优异的性能和可靠性。

一种连续纤维增韧max相陶瓷基复合材料预浸料及其制备方法

一种连续纤维增韧max相陶瓷基复合材料预浸料及其制备方法

一种连续纤维增韧max相陶瓷基复合材料预浸料及其制备方法连续纤维增韧max相陶瓷基复合材料预浸料是一种先进的复合材料,具有高强度、高刚度、低密度和优异的耐热性能。

它由连续纤维增韧的max相陶瓷基复合材料预浸料和增韧剂组成。

本文将介绍连续纤维增韧max相陶瓷新材料的制备方法和其在工业和航空航天领域的应用。

连续纤维增韧max相陶瓷基复合材料预浸料的制备方法如下:首先,选用适合的max相陶瓷基材料,如氧化铝、氮化硼等。

这些材料具有高热稳定性和良好的机械性能,能够在高温和极端环境下保持其结构完整性。

然后,通过溶胶凝胶方法制备max相陶瓷基材料溶胶。

将氧化铝粉末和溶胶剂混合,在适当的温度和时间下搅拌,使其形成均匀的溶胶。

接下来,在溶液中加入所选的连续纤维增韧材料,如碳纤维、玻璃纤维等。

在搅拌和超声处理的作用下,使纤维均匀地分散在溶液中。

然后,通过静态或动态浸渍的方法将溶胶浸渍到纤维增韧材料中,使其完全浸透。

可以使用真空浸渍、压力浸渍等各种方法来促进浸渍的均匀性。

最后,将浸渍后的纤维增韧max相陶瓷基复合材料预浸料进行烘干和烧结,以使其形成完整的结构。

采用适当的工艺参数,如温度、时间等,控制烧结过程中的相变和晶粒生长,从而得到理想的材料性能。

连续纤维增韧max相陶瓷基复合材料预浸料具有广泛的应用领域。

在工业领域,它可以用于制造高温和高强度要求的零件,如涡轮机叶片、燃烧室等。

在航空航天领域,它可以应用于制造航空发动机零件、导弹外壳等。

这种材料具有优异的耐热性能,能够在高温和高速环境下保持其结构完整性,有助于提高机械性能和降低重量。

综上所述,连续纤维增韧max相陶瓷基复合材料预浸料是一种具有广泛应用前景的先进材料。

通过合理的制备方法和工艺参数,可以得到具有优异性能的复合材料。

随着材料科学和工程技术的迅猛发展,这种复合材料有望在各个领域得到广泛应用,并为社会经济的可持续发展做出贡献。

纤维增强复合材料成型工艺

纤维增强复合材料成型工艺

纤维增强复合材料成型工艺
纤维增强复合材料(FiberReinforcedComposites,FRC)由于其高强度、高刚度、轻质化等优异性能,已广泛应用于航空、航天、汽车、船舶、体育器材、建筑结构等领域。

而FRC的成型工艺则是影响其性能的重要因素之一。

FRC的成型工艺主要包括手工层叠法、自动化预浸法、纺织复合预制体成型法、纺织增强树脂注塑法、热压成型法、热模压缩成型法、自动化纺织预制体成型法等。

其中,预浸法和注塑法是目前最常用的工艺。

预浸法是将预先制备好的干燥增强材料浸渍于树脂中,再通过热固化或自然固化使其固化成型。

注塑法则是将预先制备好的预浸料通过注塑机注入模具中,再通过热固化或自然固化使其固化成型。

在成型工艺中,控制温度、压力、固化时间等参数是非常关键的。

此外,还需要考虑到预制体的形状、层数、预浸料的含量等因素。

合理的成型工艺可以提高FRC的强度、韧性、耐久性等性能,同时还可以降低成本、提高生产效率。

总之,FRC的成型工艺是一个很重要的环节,需要结合具体应用和预期性能来选择合适的成型工艺,并通过优化工艺参数和提高生产技术水平来不断提高FRC的性能和降低成本。

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复合材料的预浸料模压成型工艺设计

复合材料的预浸料模压成型工艺设计

复合材料的预浸料模压成型工艺设计一、引言复合材料是由两种或两种以上的材料(通常是纤维增强材料和基础材料)按一定方式组合而成的材料。

预浸料是其中一种重要形式,其在制造过程中充分浸渍纤维增强材料,并由预先定量的树脂浸液制成。

预浸料模压成型是一种常用的制备复合材料制品的工艺方法,本文将对该工艺的设计进行探讨。

二、工艺流程1.准备工作:准备好纤维增强材料、预浸料浸液、模具等所需材料和设备。

2.纤维浸润:将纤维增强材料放入预浸液中,确保纤维完全浸润且浸膏均匀。

根据实际需要,可以进行多次纤维浸润以增加预浸料的质量。

3.预压:将浸润好的纤维堆积在模具中,并在适当的压力下进行预压,以除去多余的预浸胶,形成初步的形状。

4.加热固化:将预压好的纤维在模具中进行加热固化,根据预浸料的要求选择适当的温度和时间。

5.压制成型:在加热固化完成后,将模具放入压模机中进行模压成型,给予适当的压力和温度,使得预浸料完全固化。

6.修整和后处理:将成型的复合材料制品修整成所需形状,并进行必要的后处理,如表面抛光、涂漆等。

三、关键工艺参数1.预浸料浸液配方:根据不同的材料要求,确定合适的树脂类型和固化剂配比,以及一定的填料和助剂。

2.纤维浸润时间:根据纤维增强材料的吸液性和树脂浸润性能,确定合理的纤维浸润时间,以保证纤维完全浸润。

3.预压压力和时间:根据预浸料的性质和所需成型形状,确定合适的预压压力和时间,以确保预浸料形成初步的形状。

4.加热固化温度和时间:根据预浸料的要求和所选用的树脂体系,确定适当的加热固化温度和时间,以使预浸料完全固化。

5.模压温度和压力:根据树脂体系的固化特性和制品的形状要求,确定合适的模压温度和压力,以将纤维和树脂充分结合。

四、质量控制1.纤维浓度控制:通过纤维的质量取样和称重,测算纤维的重量比例,以控制纤维增强材料的质量。

2.树脂浓度控制:通过树脂浸润后的纤维重量和浸膏后的纤维重量对比,计算树脂浓度,以确保浸润均匀。

高性能连续纤维增强热塑性复合材料预浸料项目创业计划书

高性能连续纤维增强热塑性复合材料预浸料项目创业计划书

序言 (3)一、技术方案 (3)(一)、企业技术研发分析 (3)(二)、高性能连续纤维增强热塑性复合材料预浸料项目技术工艺分析 (4)(三)、高性能连续纤维增强热塑性复合材料预浸料项目技术流程 (6)(四)、设备选型方案 (7)二、高性能连续纤维增强热塑性复合材料预浸料项目建设背景及必要性分析 (10)(一)、行业背景分析 (10)(二)、产业发展分析 (11)三、市场分析 (12)(一)、行业基本情况 (12)(二)、市场分析 (13)四、土建工程方案 (14)(一)、建筑工程设计原则 (14)(二)、高性能连续纤维增强热塑性复合材料预浸料项目总平面设计要求 (15)(三)、土建工程设计年限及安全等级 (16)(四)、建筑工程设计总体要求 (17)(五)、土建工程建设指标 (19)五、制度建设与员工手册 (21)(一)、公司制度体系规划 (21)(二)、员工手册编制与更新 (22)(三)、制度宣导与培训 (23)(四)、制度执行与监督 (25)(五)、制度评估与改进 (26)六、进度计划 (28)(一)、高性能连续纤维增强热塑性复合材料预浸料项目进度安排 (28)(二)、高性能连续纤维增强热塑性复合材料预浸料项目实施保障措施 (29)七、社会责任与可持续发展 (31)(一)、企业社会责任理念 (31)(二)、社会责任高性能连续纤维增强热塑性复合材料预浸料项目与计划 (31)(三)、可持续发展战略 (32)(四)、节能减排与环保措施 (32)(五)、社会公益与慈善活动 (33)八、实施计划 (33)(一)、建设周期 (33)(二)、建设进度 (34)(三)、进度安排注意事项 (34)(四)、人力资源配置和员工培训 (34)(五)、高性能连续纤维增强热塑性复合材料预浸料项目实施保障 (35)九、环境影响评估 (36)(一)、环境影响评估目的 (36)(二)、环境影响评估法律法规依据 (36)(三)、高性能连续纤维增强热塑性复合材料预浸料项目对环境的主要影响 (37)(四)、环境保护措施 (37)(五)、环境监测与管理计划 (38)(六)、环境影响评估报告编制要求 (38)十、人力资源管理 (38)(一)、人力资源战略规划 (38)(二)、人员招聘与选拔 (40)(三)、员工培训与发展 (41)(四)、绩效管理与激励 (42)(五)、职业规划与晋升 (43)(六)、员工关系与团队建设 (44)十一、供应链管理 (46)(一)、供应链战略规划 (46)(二)、供应商选择与评估 (48)(三)、物流与库存管理 (49)(四)、供应链风险管理 (51)(五)、供应链协同与信息共享 (52)十二、公司治理与法律合规 (53)(一)、公司治理结构 (53)(二)、董事会运作与决策 (54)(三)、内部控制与审计 (56)(四)、法律法规合规体系 (57)(五)、企业社会责任与道德经营 (59)十三、高性能连续纤维增强热塑性复合材料预浸料项目管理与团队协作 (60)(一)、高性能连续纤维增强热塑性复合材料预浸料项目管理方法论 (60)(二)、高性能连续纤维增强热塑性复合材料预浸料项目计划与进度管理 (61)(三)、团队组建与角色分工 (62)(四)、沟通与协作机制 (63)(五)、高性能连续纤维增强热塑性复合材料预浸料项目风险管理与应对 (63)十四、质量管理与持续改进 (64)(一)、质量管理体系建设 (64)(二)、生产过程控制 (65)(三)、产品质量检验与测试 (66)(四)、用户反馈与质量改进 (67)(五)、质量认证与标准化 (69)本项目商业计划书旨在全面介绍和规划一个创新性的高性能连续纤维增强热塑性复合材料预浸料项目,以满足需求。

连续玻璃纤维增强热塑性复合材料工艺及力学性能的研究

连续玻璃纤维增强热塑性复合材料工艺及力学性能的研究

摘要: 选择三种国产高性能热塑性树脂, 聚醚砜、酞侧基聚 醚砜、酞侧 基聚醚 酮和高强 玻璃纤 维粗纱, 采 用连续
预浸渍技术和高温、高压成型工艺, 确定出合理的工艺参数, 分别制 备了树脂 基体试 件和单 向板试件, 并 对其进
行了相关力学性能试验研究。通过扫描电镜对单向板试件断口进行了分析。
关键词: 连续纤维; 热塑性复合材料; 工艺参数; 力学性能
中图分类号: T U 599
文献标识码: A
文章编号: 1005- 5053( 2001) 02- 0044- 04
连续纤维增强热塑性复合材料具有优良的耐
药品、耐辐射和电气性能, 生产周期短、生产效率 高, 可重复或二次成型[ 1] , 克 服了热固性复合材 料韧性差[ 2] , 断裂延伸率低, 易发生早期应力开 裂的缺点; 也弥补了短纤维和中长纤维增强热塑 性复合材料承载力不高的缺陷, 可应用于使用环 境较为苛刻[ 3] , 承载能力要求较高的场合。本文 研究了三种国产高性能热塑性树脂基体和单向板
F lexur al str ength / M Pa
F lexural m od ulus
/ GPa
84
2. 8
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3. 1
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3. 5
1 16
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4. 1
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4. 5
Ductility at failure/ %
3. 40 2. 98 3. 30 1. 98
现。依据本文在研究过程中所积累的经验和失败 的教训, 概括出热压成型工艺的主要工艺参数( 表 3) 。
试件制备的工艺参数控制如图 1 所示。
表 3 三种热塑性复合材料的成型工艺参数 T able 3 T he molding par ameters of thr ee ther moplastic composites

连续纤维增强热塑性复合材料

连续纤维增强热塑性复合材料

连续纤维增强热塑性复合材料连续纤维增强热塑性复合材料(CFRTP)是一种新型的高性能复合材料,由热塑性树脂基体和连续纤维增强材料组成。

它具有重量轻、强度高、刚度大、耐腐蚀、耐热、耐磨、抗冲击等优点,因此在航空航天、汽车、船舶、建筑等领域有着广泛的应用前景。

首先,连续纤维增强热塑性复合材料的制备工艺是关键。

制备工艺包括预浸料制备、层叠成型、热压成型等步骤。

预浸料制备是将纤维材料浸渍于热塑性树脂中,使其充分浸透,然后进行层叠成型,即将预浸料层叠在一起,形成所需的厚度和形状。

最后,通过热压成型,将层叠好的预浸料在一定的温度和压力下进行成型,使其固化成为连续纤维增强热塑性复合材料。

其次,CFRTP的性能主要取决于纤维增强材料的类型和树脂基体的性能。

常见的纤维增强材料有碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等,它们各自具有不同的特点和适用范围。

而树脂基体的选择也至关重要,不同的树脂基体具有不同的耐热性、耐化学腐蚀性、加工性等特点,对最终复合材料的性能有着直接的影响。

此外,CFRTP的应用领域非常广泛。

在航空航天领域,CFRTP可以用于制造飞机机身、机翼、航天器外壳等部件,由于其重量轻、强度高的特点,可以大幅减轻飞机的自重,提高飞行性能。

在汽车领域,CFRTP可以用于制造汽车车身、底盘等部件,能够提高汽车的燃油经济性和安全性。

在建筑领域,CFRTP可以用于制造高强度、耐久性好的建筑材料,提高建筑物的抗震性和使用寿命。

总的来说,连续纤维增强热塑性复合材料具有广阔的发展前景和应用前景,但是在实际应用中仍然存在一些挑战,如成本较高、大规模生产难度大等。

因此,需要在材料制备工艺、材料性能改进、成本降低等方面进行进一步的研究和探索,以推动连续纤维增强热塑性复合材料的广泛应用和推广。

2024年高性能连续纤维增强热塑性复合材料预浸料项目深度研究分析报告

2024年高性能连续纤维增强热塑性复合材料预浸料项目深度研究分析报告

高性能连续纤维增强热塑性复合材料预浸料项目深度研究分析报告目录概论 (4)一、原辅材料供应 (4)(一)、高性能连续纤维增强热塑性复合材料预浸料项目建设期原辅材料供应情况 (4)(二)、高性能连续纤维增强热塑性复合材料预浸料项目运营期原辅材料供应及质量管理 (5)二、土建工程方案 (6)(一)、建筑工程设计原则 (6)(二)、高性能连续纤维增强热塑性复合材料预浸料项目总平面设计要求 (7)(三)、土建工程设计年限及安全等级 (8)(四)、建筑工程设计总体要求 (9)(五)、土建工程建设指标 (11)三、市场分析 (13)(一)、行业基本情况 (13)(二)、市场分析 (14)四、高性能连续纤维增强热塑性复合材料预浸料项目建设背景及必要性分析 (15)(一)、行业背景分析 (15)(二)、产业发展分析 (16)五、技术方案 (17)(一)、企业技术研发分析 (17)(二)、高性能连续纤维增强热塑性复合材料预浸料项目技术工艺分析 (19)(三)、高性能连续纤维增强热塑性复合材料预浸料项目技术流程 (20)(四)、设备选型方案 (22)六、实施计划 (24)(一)、建设周期 (24)(二)、建设进度 (24)(三)、进度安排注意事项 (25)(四)、人力资源配置和员工培训 (25)(五)、高性能连续纤维增强热塑性复合材料预浸料项目实施保障 (26)七、风险评估 (26)(一)、高性能连续纤维增强热塑性复合材料预浸料项目风险分析 (26)(二)、高性能连续纤维增强热塑性复合材料预浸料项目风险对策 (27)八、进度计划 (28)(一)、高性能连续纤维增强热塑性复合材料预浸料项目进度安排 (28)(二)、高性能连续纤维增强热塑性复合材料预浸料项目实施保障措施 (30)九、劳动安全生产分析 (31)(一)、设计依据 (31)(二)、主要防范措施 (33)(三)、劳动安全预期效果评价 (34)十、质量管理与持续改进 (36)(一)、质量管理体系建设 (36)(二)、生产过程控制 (37)(三)、产品质量检验与测试 (38)(四)、用户反馈与质量改进 (39)(五)、质量认证与标准化 (40)十一、高性能连续纤维增强热塑性复合材料预浸料项目管理与团队协作 (41)(一)、高性能连续纤维增强热塑性复合材料预浸料项目管理方法论 (41)(二)、高性能连续纤维增强热塑性复合材料预浸料项目计划与进度管理 (43)(三)、团队组建与角色分工 (43)(四)、沟通与协作机制 (44)(五)、高性能连续纤维增强热塑性复合材料预浸料项目风险管理与应对 (45)十二、招聘与人才发展 (46)(一)、人才需求分析 (46)(二)、招聘计划与流程 (47)(三)、员工培训与发展 (48)(四)、绩效考核与激励 (49)(五)、人才流动与留存 (50)概论本项目投资分析及可行性报告是一个系统性的文档,旨在规范和指导高性能连续纤维增强热塑性复合材料预浸料项目的实施过程。

一种连续纤维增强热塑性预浸带的制备工艺[发明专利]

一种连续纤维增强热塑性预浸带的制备工艺[发明专利]

专利名称:一种连续纤维增强热塑性预浸带的制备工艺专利类型:发明专利
发明人:沈国兵,杨正
申请号:CN202011157031.X
申请日:20201026
公开号:CN112318771A
公开日:
20210205
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了一种连续纤维增强热塑性预浸带的制备工艺,属于高分子复合材料领域,该连续纤维增强热塑性预浸带的制备工艺具体步骤为增强纤维预处理,增强纤维处理后防尘保护处理,制备半熔融态丝条,增强纤维加工裁切处理,增强纤维加工裁切处理,连续纤维增强热塑性预浸带制备处理和运输、转移。

本发明工艺成熟,本发明增加裁切功能,可满足使用需求,便于进行收卷运输,同时增加防护步骤,可保证运输安全性,经过多道工序的加工制备,以保证预浸带的加工稳定性,满足使用,经过层层检查以及视检,可保证预浸带的合格率,避免出现残次品,经过除尘防护处理工序,以保证生产准备的预浸带更加平滑,平整,避免出现破碎或者开裂的问题。

申请人:智上新材料科技(东台)有限公司
地址:224224 江苏省盐城市东台市南沈灶镇金属材料产业园明星园区35号
国籍:CN
代理机构:南京天华专利代理有限责任公司
代理人:夏平
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材料工程技术专业《国内连续碳纤维增强热塑性复合材料预浸料的新进展1》

材料工程技术专业《国内连续碳纤维增强热塑性复合材料预浸料的新进展1》

科普|国内连续碳纤维增强热塑性复合材料预浸料的新进展国内的连续碳纤维增强热塑性预浸料相关产业起步较晚,到目前为止,市场上仍以连续玻璃纤维增强PP、PA等通用塑料热塑性预浸料为主,连续碳纤维增强热塑性预浸料尚未实现规模化批量生产。

有关连续碳纤维增强热塑性复合材料的研究,一些高等院校研究所及科技型企业也都开始涉足,例如吉林大学、上海交通大学、等先后申请了数量较多的专利。

虽然连续碳纤维增强通用热塑性预浸料的制备方法日趋成熟,但由于PPS、PEEK等工程塑料加工温度极高,需要生产线在350-450℃范围内长期稳定运行,国内绝大多数生产厂家还达不到这个标准。

因此,连续碳纤维增强高性能工程塑料〔PEEK 、PPS等〕预浸料在国内尚未有实际的批量化生产。

在此情况下,开展连续碳纤维增强高性能复合材料预浸料意义重大。

一方面,连续碳纤维增强高性能热塑性复合材料同热固性碳纤维复合材料一样具备轻质高强、耐腐蚀、耐疲劳等性能优势,在实际应用中可大幅度减重并能极大提升制件性能。

另一方面,连续碳纤维增强高性能热塑性复合材料预浸料同热固性碳纤维复合材料预浸料相比具有存储要求低、可回收、可二次加工利用等优点,更符合国家的新能源及可持续开展战略。

不过,开展连续碳纤维增强高性能复合材料预浸料并非易事,国外的连续碳纤维增强高性能热塑性复合材料技术成果早就市场化了,但其核心制造技术及相关的装备都被严格保密起来,对还实施更严苟的封锁。

目前,大多数企业、科研院和进出口贸易公司都只能靠少量的进口,并为其承当了更高的应用本钱。

以连续碳纤维增强PEEK预浸料为例,国外售价折合人民币约5500元/g,国内企业购置所涉及的限制采购、关税、运输等烦琐问题将实际价格进一步推高,拿到手的实际价格差不多是本钱价格的2-3倍。

这就极大地限制了市场对此类产品的大范围深入应用。

因此,国内要开展高性能连续碳纤维增强热塑性预浸料只能靠自己。

连续碳纤维增强热塑性预浸料进入批量化生产后将打破国外的垄断局面,弥补国内相关领域与国外的差距,相对更加低廉的价格也可以扩大其在交通运输、医疗设备、民用器械等领域的深入应用,使高性能碳纤维热塑性复合材料真正地进入产业化时代。

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专利中文英语查找前案讨论此申请查看 PDF下载 PDF本发明涉及连续纤维增强热塑性复合材料预浸带的制备方法及设备,该方法包括以下步骤:(a)将连续纤维从纱架(10)上引出并展开,再依次经过张力调节装置(20)、静电消除装置(30)后,送至预加热烘箱(40)预热,然后经张力调节装 .../patents/CN101856872A?cl=zh&utm_source=gb-gplus-share专利 CN101856872A - 连续纤维增强热塑性复合材料预浸带的制备方法及设备高级专利搜索公开CN101856872 A号发布申请类型专利申请CN 200910048973号公开2010年10月13日日申请日期2009年4月8日优先权日2009年4月8日公开号200910048973.1, CN 101856872 A, CN 101856872A, CN 200910048973, CN-A-101856872, CN101856872 A, CN101856872A, CN200910048973, CN200910048973.1发明者孙波, 解廷秀申请人上海杰事杰新材料股份有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan被以下专利引用 (2),分类 (10),法律事件 (2)外部链接: 中国国家知识产权局, 欧洲专利数据库 (Espacenet)连续纤维增强热塑性复合材料预浸带的制备方法及设备CN 101856872 A摘要本发明涉及连续纤维增强热塑性复合材料预浸带的制备方法及设备,该方法包括以下步骤:(a)将连续纤维从纱架(10)上引出并展开,再依次经过张力调节装置(20)、静电消除装置(30)后,送至预加热烘箱(40)预热,然后经张力调节装置(50);(b)将预热后的连续纤维带导入交错可开合双挤出模头组(60)进行预浸渍;(c)将预浸渍后的连续纤维带导入浸渍压延辊组(70)进行浸渍,然后经冷却辊压装置(80)冷却,最后导入牵引卷绕装置(90)卷绕成型,即得到产品。

与现有技术相比,本发明显著提高了纤维的分散性、可浸润性及可操作性,得到纤维分散均匀和浸渍完全的连续纤维增强热塑性复合材料预浸带。

权利要求(10)连续纤维增强热塑性复合材料预浸带的制备方法,该方法包括以下步骤:将连续纤维从纱架(10)上的连续纤维卷(11)中引出并展开,再依次经过张力调节装置(20)、静电消除装置(30)、预加热装置(40)、张力调节装置(50)后得到预热的连续纤维带,导入交错可开合双挤出模头组(60)进行预浸渍,将预浸渍后的连续纤维带导入浸渍压延辊组(70)进行浸渍,然后经冷却辊压装置(80)冷却定型,最后导入牵引卷绕装置(90)卷绕成型,即得到连续纤维增强热塑性复合材料预浸带;其特征在于,所述预热的连续纤维带导入交错可开合双挤出模头组(60),该交错可开合双挤出模头组(60)包括挤出模头(61)、挤出模头(62)和轨道运动装置(621),连续纤维带与挤出模头(61)接触并产生与纤维带平面相垂直的渗透压力,使熔融的热塑性树脂对连续纤维带的一侧进行预浸渍,连续纤维带的另一侧与挤出模头(62)接触并产生同样的渗透压力,使熔融的热塑性树脂对连续纤维带的另一侧进行再浸渍。

2.根据权利要求1所述的连续纤维增强热塑性复合材料预浸带的制备方法,其特征在于,所述的连续纤维卷(11)中的纤维包括无机纤维,有机纤维或金属纤维;所述的热塑性树脂选自聚烯烃类树脂、热塑性聚酯类树脂、聚酰胺类树脂、聚碳酸酯树脂或其他通用树脂中的一种或几种。

3.根据权利要求2所述的连续纤维增强热塑性复合材料预浸带的制备方法,其特征在于,所述的无机纤维包括玻璃纤维或碳纤维,有机纤维包括芳香族聚酰胺纤维或超高分子量聚乙烯纤维,金属纤维包括不锈钢纤维;所述的聚烯烃类树脂包括PP或PE,热塑性聚酯类树脂包括PET、PTT或PBT,聚酰胺类树脂包括尼龙6、尼龙66、尼龙12、尼龙1212或尼龙 612,其他通用树脂包括PVC、PS或HIPS。

4.根据权利要求1所述的连续纤维增强热塑性复合材料预浸带的制备方法,其特征在于,所述的纱架(10)上设置能水平转动的锭子支架(12),该锭子支架带有阻尼装置,通过张力调节控制连续纤维均勻展开。

5.根据权利要求1所述的连续纤维增强热塑性复合材料预浸带的制备方法,其特征在于,所述的张力调节装置(20)由排丝口(21)和张力辊(22)组成,排丝口(21)使从纱架 (10)上引出展开的连续纤维带均勻平行排布,张力辊(22)调节连续纤维带的张力。

6.根据权利要求1所述的连续纤维增强热塑性复合材料预浸带的制备方法,其特征在于,所述的预加热装置(40)采用红外加热方式或电加热方式加热。

7.根据权利要求1所述的连续纤维增强热塑性复合材料预浸带的制备方法,其特征在于,所述的浸渍压延辊组(70)由辊(71)、辊(72)和辊(73)组成,浸渍压延辊组(70)采用热电偶控制加热,导热油加热或红外热辐射加热。

8.根据权利要求1所述的连续纤维增强热塑性复合材料预浸带的制备方法,其特征在于,所述的冷却辊压装置(80)由上辊(81)、下辊(82)和刀片组成,上辊(81)和下辊(82) 采用通冷凝水的方式冷却,调节上辊(81)和下辊(82)的间距来控制预浸带的厚度,刀片对预浸带进行裁边,修正预浸带的宽幅。

9. 一种实施如权利要求1所述的连续纤维增强热塑性复合材料预浸带的制备方法的设备,该设备包括纱架(10)、张力调节装置(20)、静电消除装置(30)、预加热装置(40)、张力调节装置(50)、浸渍压延辊组(70)、冷却辊压装置(80)和卷绕装置(90),其特征在于,还包括交错可开合双挤出模头组(60),该交错可开合双挤出模头组(60)由挤出模头(61)、挤出模头(62)和轨道运动装置(621)组成,所述的挤出模头(61)和挤出模头(62)间平行。

10.根据权利要求9所述的连续纤维增强热塑性复合材料预浸带的制备方法的设备,其特征在于,所述的挤出模头(61)与其配套的挤出机组成一体并相对生产线位置固定,所述的挤出模头(62)与其配套的挤出机组成一体并设置在轨道运动装置(621)上,随轨道运动装置(621)沿着与生产线平行的轨道移动,所述的挤出模头(61)和挤出模头(62)间的间隔由限位装置固定。

说明连续纤维增强热塑性复合材料预浸带的制备方法及设备技术领域[0001] 本发明涉及一种预浸带的制备方法及设备,尤其是涉及连续纤维增强热塑性复合材料预浸带的制备方法及设备。

背景技术[0002] 连续纤维增强热塑性复合材料具有优异的机械性能、较强的可加工性及稳定的化学性,如高的拉伸强度和弯曲强度/模量、出色的高低温冲击性能、可设计性强、成型效率高和耐酸碱等,另外还具有可回收的特点,近年来在环保节能等政策理念的推动下,其开发与应用得到了巨大发展,相应的制造技术也不断改进与提高。

[0003] 现今主要发展了溶液浸渍、熔融浸渍、粉末浸渍、悬浮浸渍及混编制备等技术路线,其中熔融浸渍由于便于连续化生产、适应能力强等特点,受到青睐,并且由此延伸出不同浸渍的方法。

但现有设备依然存在浸渍单元的结构设计复杂、生产线投资大等不足。

[0004] 基于连续纤维增强热塑性复合材料的制造工艺来说,纤维丝束的分散性与可浸润性,以及纤维与树脂基体间的界面结合性最为关键。

目前通过熔融树脂浸渍连续纤维制造预浸带,都采用设计复杂的熔融浸渍单元,如美国专利US5037284,使用浸渍辊与刮刀形成的初级浸渍,此法由于纤维丝束与辊表面形成的张力方向与树脂渗透方向相反,不利于熔融态树脂进入丝束内部。

后期进入成型辊后,通过外部红外加热使树脂处于熔融态,但与纤维接触部分不能保证是熔融态,而温度过高容易造成树脂粘辊等不足,并且仅能制造窄幅预浸带。

美国专利US5529652介绍浸渍模头方法,是把熔融树脂通过螺杆挤出机挤到浸渍模头中,再利用特殊设计的内部浸渍单元实现纤维完全浸润,浸渍后的连续纤维要通过适当的出口来控制树脂含量,这样能大幅提高树脂对纤维的浸渍性。

但由于纤维的浸润发生在浸渍模头的内部,对纤维的浸渍情况难以控制,且对浸渍模头的清理和纤维的排布和穿纱困难,不适于制造宽幅预浸带。

美国专利US3908042中使用旋转浸渍辊经过熔融态树脂池将其粘附在表面,再与纤维接触,由于辊表面与纤维的张力使得树脂能够透过纤维丝束,此法较好的解决了前面提到浸渍及穿丝难等问题,但存在熔融树脂池易氧化和树脂含量不易控制等问题。

另外中国专利CN88102218A及公开号为CN101152767A的两个专利现同样存在美国专利US5529652中提到的问题,由于使用封闭的腔体,使得穿丝及模头清理困难。

发明内容[0005] 本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种成本低、纤维分散均勻、浸润完全、空隙率低的连续纤维增强热塑性复合材料预浸带的制备方法及设备。

[0006] 本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:[0007] 连续纤维增强热塑性复合材料预浸带的制备方法,该方法包括以下步骤:[0008] 将连续纤维从纱架(10)上的连续纤维卷(11)中引出并展开,再依次经过张力调节装置(20)、静电消除装置(30)、预加热装置(40)、张力调节装置(50)后得到预热的连续纤维带,导入交错可开合双挤出模头组(60)进行预浸渍,将预浸渍后的连续纤维带导入浸渍压延辊组(70)进行浸渍,然后经冷却辊压装置(80)冷却定型,最后导入牵引卷绕装置 (90)卷绕成型,即得到连续纤维增强热塑性复合材料预浸带;其特征在于,所述预热的连续纤维带导入交错可开合双挤出模头组(60),该交错可开合双挤出模头组(60)包括挤出模头(61)、挤出模头(62)和轨道运动装置(621),连续纤维带与挤出模头(61)接触并产生与纤维带平面相垂直的渗透压力,使熔融的热塑性树脂对连续纤维带的一侧进行预浸渍,连续纤维带的另一侧与挤出模头(62)接触并产生同样的渗透压力,使熔融的热塑性树脂对连续纤维带的另一侧进行再浸渍。

[0009] 所述的连续纤维卷11中的纤维包括无机纤维,有机纤维或金属纤维;所述的热塑性树脂选自聚烯烃类树脂、热塑性聚酯类树脂、聚酰胺类树脂、聚碳酸酯树脂或其他通用树脂中的一种或几种。

[0010] 所述的无机纤维包括玻璃纤维或碳纤维,有机纤维包括芳香族聚酰胺纤维或超高分子量聚乙烯纤维,金属纤维包括不锈钢纤维;所述的聚烯烃类树脂包括PP或PE,热塑性聚酯类树脂包括PET、PTT或PBT,聚酰胺类树脂包括尼龙6、尼龙66、尼龙12、尼龙1212或尼龙612,其他通用树脂包括PVC、PS或HIPS。

[0011] 所述的纱架10上设置能水平转动的锭子支架12,该锭子支架带有阻尼装置,通过张力调节控制连续纤维均勻展开。

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