[發明專利]高強高模聚乙烯纖維復合材料拼壓成型設備

有效

• 申請號: 201010505204.2
• 申請日: 2010-09-29
• 公開（公告）號: CN102431186A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 周奇迪;黃金幫;趙羅杰;陳永銀;陳鋼
• 申請（專利權）人: 寧波榮溢化纖科技有限公司
• 主分類號: B29C70/40
• 分類號: B29C70/40;B29C70/54;B29K23/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李玉秋;馮瓊

技術領域

本發明涉及一種拼壓技術，特別涉及一種高強高模聚乙烯(HSHMPE)纖維復合材料拼壓成型設備。

背景技術

高強高模聚乙烯纖維(下文簡稱聚乙烯纖維)也稱超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纖維或者伸長鏈(ECPE)聚乙烯纖維，是指相對分子質量在(1～6)×10⁶的聚乙烯，經紡絲-超拉伸后制成的超高分子質量聚乙烯纖維。

聚乙烯纖維是繼碳纖維、芳綸(Kevlar)纖維之后廣泛應用的高性能纖維；高強高模聚乙烯纖維復合材料(下文簡稱聚乙烯纖維復合材料)與其它纖維增強復合材料相比，具有質量輕、耐沖擊、介電性能高等優點，在現代化戰爭和航空航天、海域防御、武器裝備等領域發揮著舉足輕重的作用。同時，該纖維在汽車、船舶、醫療器械、體育運動器材等領域亦有廣闊的應用前景。因此，聚乙烯纖維復合材料自問世起就倍受重視，發展很快。

聚乙烯纖維復合材料大體的制備過程如下：首先將經紡絲-超拉伸后制成的超高分子質量聚乙烯纖維與基體材料復合成為單層復合材料，然后將上述單層復合材料切片，繼而將多片上述單層復合材料涂沫膠黏劑后層疊地放置，并在適當的壓強和溫度下拼壓；通常需要將該壓強和溫度保持適當的時間，以便上述膠黏劑充分浸透上述單層復合材料，這樣各單層復合材料以及膠黏劑就可以結合為一個整體，從而得到聚乙烯纖維復合材料的成品。

可見，在適當的壓強和溫度下拼壓成型是聚乙烯纖維復合材料制備過程中的一個關鍵步驟。在拼壓過程中，聚乙烯纖維復合材料不同部分的溫度應當盡可能一致；如果在拼壓過程中聚乙烯纖維復合材料不同部分溫度的一致性較差，會導致聚乙烯纖維復合材料成品中存在局部缺陷。具體地說，當局部溫度過高時，上述膠黏劑容易發生分解并失去黏結功能，因此聚乙烯纖維很難結合于一體；當局部溫度過低時，上述膠黏劑融化不充分、流動性較差，因此不能充分浸透上述單層復合材料。此外，拼壓過程中溫度的穩定性、壓強的范圍、拼壓持續的時間對聚乙烯纖維復合材料成品的質量也有較大影響。

中國專利文獻CN101602255A公開了一種高強高模聚乙烯纖維復合材料拼壓成型設備，包括由支撐框架支撐其大體相平行的上壓板和下壓板，所述上壓板和下壓板中至少一者的內部具有導熱油通道，所述導熱油通道在平行于所述上壓板和下壓板的平面上均勻分布，且其兩端分別連接導熱油箱的送油管和回油管。該專利公開的拼壓成型設備可以對聚乙烯纖維復合材料進行均勻的加熱。但是，導熱油在使用的過程中，其粘度隨著使用時間的延長而增加，因此傳送效果會變差；此外，上述裝置中的導熱油孔的傳熱面積也十分有限。

發明內容

本發明的目的是提供一種高強高模聚乙烯纖維復合材料拼壓成型設備，與現有技術相比，本發明提供的拼壓成型設備不但可以傳送高粘度的導熱油，而且增加了導熱油通道的傳熱面積，從而有利于改善對高強高模聚乙烯纖維復合材料的加熱效果。

為解決上述技術問題，本發明提供一種高強高模聚乙烯纖維復合材料拼壓成型設備，包括：

由支撐框架支撐且大體相平行的上壓板和下壓板；所述上壓板和下壓板中至少一者的內部具有橫截面為圓形的導熱油通道；所述導熱油通道在平行于所述上壓板和下壓板的平面上均勻分布，且其兩端分別連接導熱油箱的送油管和回油管，在所述導熱油通道的內壁上分布有呈螺旋線延伸的溝槽。

優選的，所述上壓板和/或下壓板進一步包括兩塊疊置預一體的加熱板，該兩塊加熱板的接觸面均具有半圓形導熱油通道，從而在所述接觸面的兩側形成所述橫截面為圓形的導熱油通道。

優選的，所述導熱油通道上的呈螺旋線分布的溝槽的形狀為半圓形。

優選的，所述導熱油通道的直徑為8mm～20mm。

優選的，所述導熱油通道上的呈螺旋線分布的溝槽的深度為3mm～6mm。

優選的，所述呈螺旋線分布的溝槽的螺旋線的導程角為40°～60°。

優選的，所述上壓板和下壓板的內部均設有所述導熱油通道。

優選的，進一步包括檢測所述導熱油箱內的導熱油溫度的溫度監測裝置以及顯示溫度監測結果的顯示裝置。

優選的，所述送油管或回油管中設有油量調節裝置。

優選的，進一步包括控制裝置，所述控制裝置接收溫度監測裝置的監測信號，并據此控制所述油量調節裝置，以便調節所述送油管或者回油管的流量本部分是權利要求書的內容。