[發(fā)明專利]一種浸膠系統(tǒng)及應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410342439.2
• 申請(qǐng)日: 2014-07-18
• 公開（公告）號(hào): CN104175419B
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 秦巖;黃坤;裴煜;黃志雄
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B29B15/10
• 分類號(hào): B29B15/10
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司42102
• 代理人: 王守仁

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于一種浸膠系統(tǒng)，特別涉及制備添加低于和高于樹脂液體密度的多種填料、助劑的預(yù)浸布的浸膠系統(tǒng)。

背景技術(shù)

浸膠是纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料制備過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，樹脂對(duì)纖維的浸漬決定了纖維的的含膠量和浸膠后的力學(xué)強(qiáng)度，纖維的含膠量及強(qiáng)度影響最終復(fù)合材料制品的綜合力學(xué)性能，因此浸膠工藝對(duì)復(fù)合材料的性能有重要影響。

浸膠工藝有手工浸膠和沉浸式浸膠兩種，手工浸膠存在著樹脂浪費(fèi)大、含膠量不易控制的問題，而目前工廠普遍使用的浸膠系統(tǒng)仍為傳統(tǒng)浸膠槽，填料分散裝置分布在浸膠槽內(nèi)部，對(duì)于添加有低于和高于樹脂液體密度的多種填料、助劑的預(yù)浸布，填料密度比樹脂大，無機(jī)填料因重力而沉降和團(tuán)聚；填料密度比樹脂小，填料會(huì)上浮，而傳統(tǒng)浸膠槽中由于設(shè)計(jì)局限性，不能對(duì)添加有低于和高于樹脂液體密度的多種填料的樹脂混合溶液有效地混合均勻，導(dǎo)致纖維布上的填料不均勻。目前大部分的浸膠系統(tǒng)為單空間結(jié)構(gòu)，樹脂的儲(chǔ)存與纖維的浸潤(rùn)在同一容器內(nèi)，無浸膠量控制裝置，如專利CN102430503等。專利號(hào)為202881103的專利設(shè)計(jì)了一種可自動(dòng)補(bǔ)液的玻璃纖維浸膠槽，將儲(chǔ)膠槽與浸膠槽分開，通過180°彎折的管道連接，但為了保證樹脂流動(dòng)性，儲(chǔ)膠槽的溫度較低，流動(dòng)性差，不能保證通過180°的彎折管道，同時(shí)浸膠槽的溫度與儲(chǔ)膠槽的溫差較大，影響浸膠槽內(nèi)的膠液溫度的穩(wěn)定性。專利號(hào)為CN103395138的專利設(shè)計(jì)了一種連續(xù)纖維浸膠系統(tǒng)，儲(chǔ)膠槽與浸膠槽分開，有回收槽和循環(huán)裝置，但儲(chǔ)膠槽中沒有攪拌裝置，當(dāng)儲(chǔ)膠槽中的液體密度分布不均時(shí)，該裝置不能使膠液在纖維布上分布均勻。

制備添加有低于和高于樹脂液體密度的多種填料、助劑的預(yù)浸布，本發(fā)明采用一螺帶式攪拌器，物料沿容器壁面螺旋上升，再向中心凹穴匯合，形式上下對(duì)流循環(huán)，同時(shí)具有較強(qiáng)的防附著效果。其獨(dú)特的構(gòu)造可以保證低于和高于樹脂液體密度的多種填料、助劑與樹脂液體在桶內(nèi)混合均勻；在攪拌桶內(nèi)將低于和高于樹脂液體密度的多種填料、助劑和樹脂混合混合均勻后，經(jīng)過鴨嘴噴射口流入浸膠槽，充分浸潤(rùn)纖維布。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：為了克服現(xiàn)有的浸膠系統(tǒng)中，連續(xù)生產(chǎn)含有多種填料的預(yù)浸布時(shí)由于填料密度相差較大而發(fā)生分層現(xiàn)象而提供一種新型的浸膠系統(tǒng)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用以下的技術(shù)方案：

本發(fā)明提供的浸膠系統(tǒng)，其包括攪拌桶、浸膠槽、循環(huán)泵和在線密度計(jì)，其中：循環(huán)泵的一端與攪拌桶連通，循環(huán)泵的另一端通過一根輸膠管與浸膠槽的底部連通；攪拌桶通過另一根輸膠管與浸膠槽連通，攪拌桶內(nèi)設(shè)有螺帶式攪拌器，該螺帶式攪拌器為軸流型，葉片為螺帶狀，螺帶的數(shù)量為兩到三根，物料沿?cái)嚢柰氨诿媛菪仙傧蛑行陌佳▍R合，形成上下對(duì)流循環(huán)，同時(shí)具有較強(qiáng)的防附著效果；在線密度計(jì)位于攪拌桶中，實(shí)時(shí)測(cè)量桶內(nèi)樹脂混合物的密度。

所述浸膠槽可以為船型的結(jié)構(gòu)，其槽壁為雙層結(jié)構(gòu)，中間為恒溫水浴裝置，其左部設(shè)有一對(duì)導(dǎo)輥；其右部設(shè)有兩對(duì)壓膠輥，待加工的纖維布由左部的導(dǎo)輥進(jìn)入浸膠槽中，然后經(jīng)右部的兩對(duì)壓膠輥穿出。

所述循環(huán)泵可以為一氣動(dòng)隔膜泵。

所述輸膠管的一端可以設(shè)有鴨嘴噴射口，攪拌桶中的樹脂混合液經(jīng)此鴨嘴噴射口流入浸膠槽內(nèi)。

所述輸膠管和輸膠管均可以裝有閥門。

本發(fā)明提供的上述浸膠系統(tǒng)，其用于聚合物復(fù)合材料前期預(yù)浸布加工，實(shí)現(xiàn)連續(xù)加工含有低于和高于樹脂液體密度的多種填料、助劑的預(yù)浸布。

該浸膠系統(tǒng)在用于聚合物復(fù)合材料前期預(yù)浸布加工時(shí)，其所用的低密度絕熱酚醛樹脂復(fù)合材料預(yù)浸料可以由以下方法制成，其步驟包括：

a、先將酚醛樹脂和酒精按照1:1的質(zhì)量比例混合，在30-50℃的條件下攪拌直至樹脂完全溶解于酒精中，得到樹脂溶液；

b、再將原料空心玻璃微珠、陶瓷微珠和無機(jī)填料混合后加入樹脂溶液中，得到混合溶液；

c、將混合溶液加入攪拌桶(1)中，纖維布由左部的導(dǎo)輥進(jìn)入浸膠槽(2)中；

d、開啟攪拌裝置、循環(huán)泵(3)、輸膠管(6)上的閥門，控制傳送速率，開始纖維布的預(yù)浸；

e、根據(jù)浸膠槽中纖維布的預(yù)浸情況及浸膠槽中殘余膠液量，打開輸膠管(5)上的閥門，對(duì)浸膠槽進(jìn)行膠液補(bǔ)充和膠液的回收利用；

f、制得所述的低密度絕熱酚醛樹脂復(fù)合材料預(yù)浸料。

上述步驟b中，所述原料可以采用以下質(zhì)量份數(shù)的玻璃微珠0-20份、陶瓷微珠0-30份和無機(jī)填料0-50份，其中一個(gè)組分為零；所述無機(jī)填料是高嶺土、氧化鋁或云母粉。