[發明專利]一種纖維高分子增強復合材料及其制備系統和制備方法

無效

• 申請號: 200810217550.3
• 申請日: 2008-11-07
• 公開（公告）號: CN101736620A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發明（設計）人: 張杰;何唯平
• 申請（專利權）人: 深圳市海川實業股份有限公司;深圳海川工程科技有限公司;上海啟鵬化工有限公司;河源海川科技有限公司
• 主分類號: D07B1/00
• 分類號: D07B1/00;D07B5/06;C08L101/00;C08K7/02;C08J5/04;G01D5/26;E04C5/00;E04C5/07;B29C70/52;B29C70/54
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技術領域

本發明涉及一種用于路、橋、建筑物的結構材料，尤其涉及一種纖維高分子增強復合材料。

本發明還涉及該纖維高分子增強復合材料的制備系統。

同時本發明也涉及了該纖維高分子增強復合材料的制備方法。

背景技術

現有的纖維高聚物增強材料，通常是以以一種或幾種纖維混雜并用拉擠或模壓成型的工藝制成，通過這種工藝制成的纖維高聚物增強材料其拉伸強度大，但是其扭矩、拉剪強度均比較差。

發明內容

本發明要解決的技術問題是為了克服上面所述的技術缺陷，提供一種既保證纖維高聚物增強材料的拉伸強度，又保證了其扭矩和拉剪強度的纖維高分子增強復合材料；同時也提供了該纖維高分子增強復合材料的制備系統和制備方法。

為了解決上面所述的技術問題，本發明采取以下技術方案：

本發明提供一種纖維高分子增強復合材料，由外層繩型編織纖維和內層拉擠成型直纖維構成，其中，外層繩型編織纖維與內層拉擠成型直纖維均浸漬過高分子增強樹脂。

作為一種優選方案，所述的繩型編織纖維為網狀結構，在繩型編織纖維外圍具有表面羅紋，而且，該表面羅紋為帶凹坑的羅紋，通過這帶凹坑的羅紋，使得纖維高分子增強復合材料外層形成凹凸不平的表面，可增加纖維高分子增強復合材料與混凝土等材料的握裹力。

作為一種優選方案，在直纖維內置有纖維光纖光柵傳感器，這樣，不僅能用于結構受力件，同時又能對結構物和建筑物進行溫度、壓力、形變監測雙重的功能，即對建筑物和構筑物進行健康監測。

繩型編織纖維和直纖維所用到的纖維為各類有機纖維與各類無機纖維選一或者其組合，其中，無機纖維為玻璃纖維、碳纖維、玄武巖纖維、鋼纖維等，有機纖維為滌綸纖維、腈綸纖維等。

所述的高分子增強樹脂為熱固型高分子樹脂或熱塑性高分子樹脂，如：不飽和樹脂、乙烯基樹脂、環氧樹脂。

本發明還提供了一種上面所述的纖維高分子增強復合纖維的制備系統，包括有纖維依次經過的纖維架、集束架、第一樹脂浸漬槽、張力架、第一拉擠模頭和第一除膠器；纖維從第一除膠器出來后經過第一導向輪進入的編織機；經編織機編織后的復合纖維通過第二導向輪再依次經過的第二拉擠模頭、第二除膠器、加熱固化裝置和牽引裝置。

其中，所述的編織機進一步包括有：編織機機架、安裝在編織機機架上的編織機旋轉盤和第二樹脂浸漬槽、安裝在編織機旋轉盤上的若干個纖維分轉盤、每個分轉盤具有一個繩型編織纖維導向架和纖維壓輥軸。

其中，在編織機旋轉盤上安裝有3～20個纖維分轉盤。

作為一種優先方式，所述的第一拉擠模頭和第二拉擠模頭為旋轉模頭。

本發明同時也提供了一種如上所述的纖維高分子增強復合材料的制備方法，包括以下步驟：

A、從纖維架出來的的纖維經過集束、浸漬、張力分配、第一道拉擠工序和第一道除膠工序后，形成直纖維，并通過第一導向輪進入編織機內腔；

B、編織機旋轉盤裝有的用于編織的纖維，通過繩型編織纖維導向架進入第二樹脂浸漬槽，經編織機進行編織、包覆、拉伸工序后，使編織纖維內包覆有直纖維；

C、將步驟B形成的包覆有直纖維的編織纖維通過第二導向輪并經過第二道拉擠工序、第二道除膠工序后，經加熱固化裝置和牽引裝置進行加熱、固化成型和牽引后，制得成品。

作為一種優先方案，第二拉擠模頭為旋轉模頭，包覆有直纖維的編織纖維通過第二導向輪導入旋轉模頭后，通過旋轉模頭的拉擠纏繞，形成表面羅紋。

作為更優方案，形成的表面羅紋具有凹坑，可以增加纖維高分子增強復合材料與混凝土等材料的握裹力。

外層的編織繩型纖維，能使外層纖維形成一定的角度，經與內層的直纖維復合成型，增加了所知和抗剪強度。

本發明的纖維高分子增強復合材料采用內層為浸漬樹脂后的纖維拉擠成直纖維，外層為繩型編織纖維，經編織、包覆、拉伸固化后成型得到。既保證拉擠成型的直纖維的拉伸強度，又通過外層編織繩型纖維包覆來增加復合材料的搜刮及抗剪強度；同時，通過外層繩型編織纖維的帶凹坑的表面羅紋，其凹凸不平的表面，可以有效地增加纖維高分子增強復合材料，與混凝土等材料的握裹力。

附圖說明

圖1為本發明的制備系統的結構圖。

圖2為本發明的纖維高分子增強復合材料的結構圖。

具體實施方式

請一參閱圖2，圖2為本發明的纖維高分子增強復合材料的結構圖。如圖所示，纖維高分子增強復合材料由外層繩型編織纖維18和內層拉擠成型直纖維9構成，繩型編織纖維18為網狀結構，在繩型編織纖維18外圍具有帶凹坑的表面羅紋21。