[實用新型]用于制備聚乙烯纖維增強復合材料的上膠裝置

無效

• 申請號: 200820134876.5
• 申請日: 2008-09-26
• 公開（公告）號: CN201275821Y
• 公開（公告）日: 2009-07-22
• 發明（設計）人: 周成程
• 申請（專利權）人: 寧波榮溢化纖科技有限公司
• 主分類號: B29B15/14
• 分類號: B29B15/14;B29K223/00;B29K21/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 逯長明

技術領域

本實用新型涉及一種用于制備聚乙烯纖維增強復合材料的上膠裝置，屬于聚乙烯纖維增強復合材料生產領域。

背景技術

超高分子量聚乙烯(ultra?high?molecular?weight?polyethylene簡稱UHMWPE)纖維也稱高強高模聚乙烯(high?strength?high?module?polyethylene簡稱HSHMPE)纖維或伸展鏈(elongation?chain?polyethylene簡稱ECPE)聚乙烯纖維或高性能聚乙烯(high?performance?polyethylene簡稱HPPE)纖維或高模量聚乙烯(high?module?polyethylene簡稱HMPE)纖維，一般是指重均分子量在(1～6)×10⁶的聚乙烯纖維，有時重均分子量還會高于此值，這種纖維在本實用新型中簡稱為聚乙烯纖維。

聚乙烯纖維是由荷蘭的DSM公司首先開發制造的。采用的方法是凝膠紡絲-超倍拉伸法，基本原理是：超高分子量聚乙烯在一定的溫度下以一定的濃度溶解在適當的溶劑中，此時聚乙烯分子得以解開纏結，然后此溶液通過噴絲板紡絲再經過拉伸，聚乙烯分子鏈進一步得到拉伸，分子鏈平行排列，規整度很高，形成高度結晶的聚乙烯纖維。聚乙烯纖維中的聚乙烯分子鏈高度伸展、取向度達到95％以上、結晶度達到85％以上。聚乙烯纖維的內部結構決定了其具有優異的力學性能、耐磨性能和化學穩定性等。因此，聚乙烯纖維一經問世就得到了世界各國的廣泛關注，發展較快。我國的東華大學對此纖維的研究較為深入并取得了豐碩的研究成果。

將聚乙烯纖維與基體材料通過一定的工藝復合可以制得聚乙烯纖維增強復合材料。其中一種工藝是：將聚乙烯纖維均勻、平行、挺直的排列后將其涂覆膠液并干燥后得到單向聚乙烯纖維增強的預浸帶，然后將此預浸帶按照設計的鋪層方式進行疊加復合，得到聚乙烯纖維增強復合材料，也稱為UD材料。中國專利ZL03158881.6中公開了一種聚乙烯纖維增強復合材料的制備工藝，文中提到了聚乙烯纖維和膠粘劑在復合材料中的作用：聚乙烯纖維承擔抵御沖擊能，膠粘劑整合纖維即傳遞和消耗能量。因此，膠粘劑需要具備以下性能：(1)良好的力學性能和耐沖擊性能；(2)與聚乙烯纖維有良好的界面性能；(3)纖維各層之間剝離強度高。

如圖1所示，圖1為現有技術中一種上膠裝置的正視剖面示意圖。在聚乙烯纖維和膠粘劑復合的工藝中，涂覆膠液或稱為上膠的一種方式是：使得平行排列的聚乙烯纖維束1在拉直的條件下通過一個帶有膠液4的上膠輥2，上膠輥2位于儲膠槽3的上方，由于聚乙烯纖維束1受到很大的拉力，并且與上膠輥的表面也產生了很大的壓力，因此上膠輥2上的膠液會通過纖維的下層滲透進入上層，然而，此種膠液涂覆方式得到的聚乙烯纖維預浸帶，在靠近上膠輥的那部分預浸帶的膠液相對于預浸帶另一面的膠液要少，亦即出現聚乙烯纖維預浸帶的兩個面上膠不均勻，從而會導致聚乙烯纖維預浸帶內部的膠液分布不均勻。聚乙烯纖維預浸帶內部的膠液分布不均勻會給后續生產出性能均一穩定的聚乙烯纖維增強復合材料帶來很大的影響。

實用新型內容

針對上述缺陷，本實用新型解決的技術問題在于，提供一種用于制備聚乙烯纖維增強復合材料的上膠裝置，利用該上膠裝置對聚乙烯纖維進行上膠處理，得到的聚乙烯纖維預浸料內部膠液分布均勻，性能穩定。

為了解決上述的技術問題，本實用新型采用以下技術方案：

一種用于制備聚乙烯纖維增強復合材料的上膠裝置，包括第一上膠輥、第一儲膠槽、第二上膠輥和第二儲膠槽，所述第一上膠輥在第一儲膠槽的上方，所述第二上膠輥在第二儲膠槽的下方，所述第二儲膠槽的下方有開口。

本實用新型所提供的用于制備聚乙烯纖維增強復合材料的上膠裝置，在完成第一次上膠之后，可以對由多束聚乙烯纖維束形成的聚乙烯纖維束組的另一面進行第二次上膠，第二次上膠過程中，第二儲膠槽中的膠液從其下方的開口流到第二上膠輥的表面上，由第二上膠輥帶動膠液與聚乙烯纖維束組接觸，以對多束聚乙烯纖維束形成的聚乙烯纖維束組中第一次上膠中沒有直接接觸到的面進行上膠，這樣可以對多束聚乙烯纖維束形成的聚乙烯纖維束組進行雙面上膠，得到的聚乙烯纖維預浸帶內部的膠液更加均一，為生產出性能穩定的聚乙烯纖維增強復合材料提供了前提條件。

優選地，所述第二儲膠槽的下方的開口為線形開口。

優選地，所述線形開口的寬度小于或者等于3mm(毫米)。

優選地，所述線性開口平行于第二上膠輥的軸線。