[發明專利]一種連續纖維增強熱塑性復合管及其成型方法

在審

• 申請號: 201610638574.0
• 申請日: 2016-08-08
• 公開（公告）號: CN106827576A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 周海燕
• 申請（專利權）人: 山東極威新材料科技有限公司
• 主分類號: B29C70/32
• 分類號: B29C70/32;B29C70/54;B29C53/60;F16L9/14;B29L23/00
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1.一種連續纖維增強熱塑性復合管，其特征在于包括擠出層、纏繞增強層，兩者交替纏繞。

2.根據權利要求1所述的連續纖維增強熱塑性復合管，其特征在于所述擠出層為雙螺桿擠出機擠出的短纖增強聚乙烯材料層。

3.根據權利要求2所述的連續纖維增強熱塑性復合管，其特征在于所述的短纖增強聚乙烯材料層包含以下重量份的組分制成：

短纖維30~45份；

熱塑性樹脂55~70份。

4.根據權利要求3所述的連續纖維增強熱塑性復合管，其特征在于所述熱塑性樹脂選自聚乙烯、聚丙烯或聚酰胺。

5.根據權利要求4所述的連續纖維增強熱塑性復合管，其特征在于所述聚乙烯選自高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯中的一種或幾種；所述聚丙烯選自共聚聚丙烯和/ 或均聚聚丙烯；所述聚酰胺選自聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺1010中的一種或幾種。

6.根據權利要求4所述的連續纖維增強熱塑性復合管，其特征在于所述短纖維選自玻璃纖維、玄武巖纖維、碳纖維、芳綸纖維中的一種或幾種。

7.根據權利要求4所述的連續纖維增強熱塑性復合管，其特征在于所述纏繞增強層材料為連續纖維增強熱塑性兩層單向帶（CFRT）經60°到-60°垂直交錯纏繞于纏繞模具上；

所述的連續纖維增強熱塑性單向帶由包含以下重量份的組分制成：

熱塑性樹脂30~45份；

連續纖維55~70份。

8.一種權利要求1所述的連續纖維增強熱塑性復合管的成型方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)首先旋轉纏繞模具，使用雙螺桿擠出機將短切纖維增強熱塑性樹脂從擠出模頭處擠出熔融樹脂后與經過預熱后經過張力調節處理過的按照60°到-60°角度垂直纏繞的兩層連續纖維增強單向帶通過輥壓裝置與纏繞模具進行纏繞，纏繞的層數按照管材使用的環境技術要求進行計算纏繞；

（2）當纏繞層數達到設計要求后，使用雙螺桿擠出機將熱塑性樹脂從擠出模頭處擠出熔融樹脂通過輥壓裝置與纏繞模具進行纏繞，當圈纏繞結束后進行滾軸牽引、冷卻、收卷。

9.根據權利要求8所述的連續纖維增強熱塑性復合管的成型方法，其特征在于所述模具纏繞速度為2-7m，所述雙螺桿擠出機的溫度設置為螺桿部分160-230℃，模頭部分210-270℃，所述張力調節設置為多個金屬輥通過增大預浸帶的包覆面積進行調節張力；所述預熱溫度為230-300℃，所述連續纖維增強熱塑性單向帶為兩層單向帶垂直分別按照的角度進行與纏繞模具纏繞；所述輥壓裝置的壓輥為多個輥分別對短切纖維增強熱塑性樹脂、兩層單向帶垂直鋪放按照60°到-60°的角度纏繞后進行輥壓；輥壓壓力為5-10MPa；所述纏繞層數為1-25層。

10.根據權利要求8所述的連續纖維增強熱塑性復合管的成型方法，其特征在于所述滾軸牽引為管體在沿周向旋轉的滾軸牽引力下向前移動；所述冷卻為纏繞成型的管材在牽引過程中，進行風冷或水冷，在保證冷卻效果前提下也可以進行自然冷卻。