[發明專利]一種寬幅熱塑性預浸料制備方法及其制備用熱壓輥

有效

• 申請號: 201610648169.7
• 申請日: 2016-08-09
• 公開（公告）號: CN106273060B
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 楊澤誠;聶挺;張鴻翔;江汛;馬洋洋;殷武雄
• 申請（專利權）人: 陜西天策新材料科技有限公司
• 主分類號: B29B15/12
• 分類號: B29B15/12
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

本發明公開了一種寬幅熱塑性預浸料制備方法及其制備用熱壓輥，包括熱壓輥本體和套裝在其上的空心轉軸，熱壓輥本體內表面設置有熱壓輥加熱層，空心轉軸兩端設置有用于固定連接熱壓輥本體和熱壓輥加熱層的端部擋板，通過兩個端部擋板形成內部封閉空間，端部擋板上設置有真空口，空心轉軸和熱壓輥加熱層之間設置有加強板，加強板上均勻設置有多個圓形減重孔。本發明制備方法結合熔融法和薄膜法預浸料制備方法的優點，連續化強，方法可實現性強，能耗利用率高，纖維損傷小、制備方法易于工業化、預浸料質量優良，采用特制熱壓輥，保證寬幅預浸制備過程中熱壓輥的結構穩定性，不影響預浸料質量。

【技術領域】

本發明屬于熱塑性復合材料預浸料制備技術領域，具體涉及一種在高溫條件下工作的寬幅熱塑性預浸料的制備方法及其制備用熱壓輥。

【背景技術】

熱塑性復合材料預浸料的制備技術主要有溶劑法、粉末法、薄膜法及熔融浸漬法等，其中熔融浸漬法被認為是最可能實現工業化的生產方法。現有的融熔法預浸料制備方法中，由于纖維與樹脂溶體存在徑向的剪切，浸漬效果不理想，容易導致纖維損傷，而且在300-400℃的高溫區內，熱壓輥容易變形，雖然保證了預浸料的質量，但是薄膜需要預先制備，方法復雜，且熱壓輥變形問題未解決。熱壓輥裝置由于本身沒有特殊處理，隨著使用時間的延長，限制于熱壓輥自身的重量及300-400℃溫度區間內熱壓輥抗彎曲變形能力下降，導致無法生產寬幅度的預浸料。具體表現為在高溫條件下，熱壓輥剛度降低，由于寬幅的熱壓輥容易產生撓曲變形，使得熱壓輥與預浸料接觸線上的壓力梯度變大，進而導致預浸料浸漬效果不理想、薄厚分布不均等問題，因此目前市面上只有0.1-30cm的小幅寬的預浸料。

【發明內容】

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種寬幅熱塑性預浸料制備方法及其制備用熱壓輥，解決了現有制備方法復雜，常規熔融浸漬法對纖維損傷大，熱壓輥使用溫度低，在高溫條件下撓曲變形較大的問題。

本發明采用以下技術方案：

一種寬幅熱塑性預浸料制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：在砂架上預裝的纖維布，纖維布依次通過淋洗噴頭和干燥器進入預緊輥，對纖維布進行固定和預緊；

S2：擠出模頭擠出的樹脂在膠膜制備輥和熱壓輥之間進行二次分配壓延，得到預定厚度和寬度的樹脂薄膜；

S3：將步驟S2中制備的樹脂薄膜粘附在熱壓輥表面，進入浸漬階段與步驟S1預緊輥上的纖維布浸漬，浸漬結束后依次通過裝有去離子水的冷卻定位輥冷卻、裁邊機進行裁邊，最后通過收卷機收卷制得要求的預浸料。

進一步的，所述步驟S2中，膠膜制備輥和熱壓輥之間間隙為0.025-0.075mm，熱壓輥的轉軸上設置有用于檢測預浸料浸漬效果的壓力傳感裝置，所述壓力傳感裝置的壓力范圍為0.1-50MPa。

進一步的，所述步驟S3中，所述膠膜制備輥近預浸料端的運動方向與預浸料運動方向相反，所述熱壓輥近預浸料端的運動方向與預浸料運動方向相同。

進一步的，所述砂架、預緊輥、膠膜制備輥、熱壓輥、冷卻定位輥和收卷裝置的轉動線速度相同，線速度為0.1-3m/s。

進一步的，所述纖維布包括玻纖布、碳纖維布和芳綸纖維布，包括單向、平紋和斜紋面料，所述干燥器采用熱空氣、氮氣或紅外進行干燥；所述淋洗噴頭可噴灑水、乙醇、丙酮或丁酮；所述擠出模頭擠出的樹脂為聚醚醚酮、聚苯硫醚、聚砜或熱塑性聚酰亞胺。

一種制備所述寬幅熱塑性預浸料用熱壓輥，包括熱壓輥本體和空心轉軸，所述熱壓輥本體套裝在空心轉軸上，所述熱壓輥本體內表面設置有熱壓輥加熱層，所述空心轉軸兩端設置有用于固定連接所述熱壓輥本體和熱壓輥加熱層的端部擋板，通過兩個端部擋板形成內部封閉空間，所述端部擋板上設置有真空口，空心轉軸和熱壓輥加熱層之間設置有加強板，加強板上均勻設置有多個圓形減重孔，熱壓輥本體和熱壓輥加熱層的軸向長度為1～2m。