[發明專利]連續纖維織物增強熱塑性樹脂復合材料及其制作方法

在審

• 申請號: 201210315906.3
• 申請日: 2012-08-30
• 公開（公告）號: CN103660308A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 鄧麗莉
• 申請（專利權）人: 上海杰事杰新材料（集團）股份有限公司
• 主分類號: B29C70/16
• 分類號: B29C70/16;B29C70/50;B29C70/56;B29C70/54
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 林君如

1.連續纖維織物增強熱塑性樹脂復合材料，其特征在于，該復合材料為經過熱塑性樹脂熔融浸漬后冷卻成型得到的連續纖維增強織物復合材料，厚度在0.20mm-0.35mm，其中，連續纖維增強織物含量為40wt％-65wt％。

2.根據權利要求1所述的連續纖維織物增強熱塑性樹脂復合材料，其特征在于，所述的連續纖維為無機纖維、有機纖維或金屬纖維，單向紗或者編織布，網格布、斜紋布或纖維氈。

3.根據權利要求2所述的連續纖維織物增強熱塑性樹脂復合材料，其特征在于，所述的無機纖維包括玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、天然纖維或玄武巖纖維，其中天然纖維選自苧麻纖維、大麻纖維、劍麻纖維、黃麻纖維或亞麻纖維中的一種或幾種；所述的有機纖維包括芳香族聚酰胺纖維，所述的金屬纖維包括不銹鋼纖維。

4.根據權利要求1所述的連續纖維織物增強熱塑性樹脂復合材料，其特征在于，所述的熱塑性樹脂選自聚烯烴、熱塑性聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯PC或熱塑性聚氨酯TPU。

5.根據權利要求4所述的連續纖維織物增強熱塑性樹脂復合材料，其特征在于，所述的聚烯烴包括聚丙烯、共聚聚丙烯或聚乙烯；所述的熱塑性聚酯包括聚對苯二甲酸乙二醇酯PET、聚對苯二甲酸丙二酵酯PTT或聚對苯二甲酸丁二醇酯PBT；所述的聚酰胺包括尼龍6、尼龍66、尼龍12、尼龍1212或尼龍612。

6.制作如權利要求1所述連續纖維織物增強熱塑性樹脂復合材料的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

(1)將連續纖維織物均勻鋪開并調節張力，消除纖維織物表面的靜電后對其進行預熱；

(2)將預熱后的連續纖維增強織物在一個帶有加熱裝置的雙帶輥壓機中利用熱塑性樹脂進行熔融浸漬，此處不需要任何的模具，增強織物與加熱裝置也無任何明顯的接觸；

(3)將浸漬好的連續纖維增強織物在冷卻單元冷卻，得到浸漬良好的預浸帶，經過卷繞成型得到連續纖維織物增強熱塑性樹脂復合材料。

7.根據權利要求6所述的連續纖維織物增強熱塑性樹脂復合材料的制作方法，其特征在于，步驟(1)具體包括以下步驟：

a、連續纖維織物均勻平整鋪開

連續纖維織物從放卷裝置或平行排布的紗架上鋪開，其中，連續纖維絲束鋪開時在水平轉動的錠子上設置保證連續纖維在展開時張力均勻性的阻尼裝置，纖維織物或者纖維氈直接從放卷輥上引出，手工調節其均勻性和平整性；

b、調節連續纖維織物的張力

設置一組張力輥保證引出的連續纖維織物均勻平整的排列并前進；

c、消除纖維織物表面的靜電

通過靜電消除裝置對連續纖維織物進行靜電消除；

d、連續纖維織物預加熱

采用紅外加熱方式或電加熱方式對連續纖維織物進行預加熱處理，加熱溫度高于熱塑性樹脂的熔融溫度，優選210-290℃。

8.根據權利要求6所述的連續纖維織物增強熱塑性樹脂復合材料的制作方法，其特征在于，步驟(2)具體包括以下步驟：

預熱好的連續增強纖維織物進入浸漬裝置，該浸漬裝置包括擠出機和雙帶輥壓機，擠出機提供熱塑性樹脂，雙帶輥壓機主要由鋼帶、熱烘箱、用于調節鋼帶張力的輥筒及一組壓力輥組成，所述的雙帶輥壓機輸送預浸帶材，所述的熱烘箱采用紅外加熱方式或電加熱方式，加熱溫度范圍為200℃-280℃，使熱塑性樹脂始終保持熔融狀態與纖維織物浸漬，輥筒控制鋼帶的張力使鋼帶與帶有熱塑性樹脂基體的纖維織物接觸的面始終處于平整的狀態，壓力輥有上下各設置4個，施加壓力使樹脂與纖維充分浸漬，并控制預浸帶材的厚度，輥筒靜止不轉動使熱塑性樹脂浸漬入纖維織物中，避免壓輥沾上熱塑性樹脂。

9.根據權利要求6所述的連續纖維織物增強熱塑性樹脂復合材料的制作方法，其特征在于，步驟(3)具體包括以下步驟：

a、復合材料的冷卻定型

浸漬完全得到的復合織物完成熟化過程后進入冷卻裝置，使結晶聚合物結晶或非晶聚合物冷卻至玻璃化轉變溫度以下，所述的冷卻裝置主要由一組分別通有冷卻水及冷空氣的冷卻壓輥組成，兩冷卻壓輥之間的距離與鋼帶之間的距離相等；

b、復合預浸帶的卷繞成型

冷卻定型后的纖維織物增強熱塑性復合預浸帶材纏繞至收卷輥上，完成復合材料的收卷工作，即得到連續纖維織物增強熱塑性樹脂復合材料。