[發明專利]一種含有功能單元的纖維增強多層復合帶及其制備工藝

有效

• 申請號: 201810138361.0
• 申請日: 2018-02-10
• 公開（公告）號: CN108177412B
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 王森;王曉欣;時晨;于志猛;慈勝宗;孫曉林
• 申請（專利權）人: 威海納川管材有限公司
• 主分類號: B32B27/08
• 分類號: B32B27/08;B32B27/06;B32B27/04;B32B27/28;B32B27/32;B32B27/34;B32B7/12;B32B37/02;B32B37/06;B32B37/10;B32B37/12;B29C70/50
• 代理公司: 威海恒譽潤達專利代理事務所(普通合伙) 37260
• 代理人: 李福新

本發明涉及一種含有功能單元的纖維增強多層復合帶及其制備工藝，解決了現有技術纖維增強多層復合帶材不含功能單元、纖維直接增強高性能樹脂材料界面結合性差的技術問題。本發明提供一種含有功能單元的纖維增強多層復合帶，由纖維增強薄層、功能單元和樹脂材料層構成，纖維增強薄層中設有功能單元，纖維增強薄層的一側或者兩側設有樹脂材料層，樹脂材料層為多層樹脂基體，纖維增強薄層和多層樹脂基體中的樹脂為熱塑性樹脂材料，相鄰兩層熱塑性樹脂材料層通過熱熔膠樹脂層粘合在一起，多層樹脂基體中至少含有兩層熱塑性樹脂材料層；同時還提供其制備工藝。本發明可廣泛應用于復合材料技術領域。

技術領域

本發明涉及復合材料技術領域，具體涉及一種含有功能單元的纖維增強多層復合帶及其制備工藝。

背景技術

現在所生產的纖維增強帶產品，多數是由一種纖維通過牽引作用，經過一種樹脂基體的預浸摸頭進行浸漬，然后通過壓輥成型。或者在展紗完整的纖維絲表面粘合或者擠出單一熔融樹脂基體，通過壓輥成型。

起初，預浸帶被廣泛的運用在航空航天事業中，特別是在制造飛機螺旋槳及機翼，機身的重要材料，可以說這種材料的應用直接關系到一個國家航空工業的發展水平。通過復合材料研究和加工成型技術的不斷發展，在交通運輸、國防、海工裝備等領域也都得到廣泛應用。

但是由于纖維增強多層復合帶通常是被用于大型設備的關鍵部件，所以對關鍵部件帶材使用的健康監測就成為重點，目前所生產的帶材不含功能單元，實現不了帶材應用過程中的實時監測；另外，目前纖維增強樹脂材料通過由常見的通用性樹脂組成，還沒有得到界面結合性能良好的纖維增強高性能帶材產品，因此限制了帶材的使用領域。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術的不足，提供一種含有功能單元的、纖維增強多層復合帶界面結合性好的纖維增強多層復合帶及其制備工藝。

本發明解決技術問題所采用的技術方案是：

一種含有功能單元的纖維增強多層復合帶，由纖維增強薄層、功能單元和樹脂材料層構成，纖維增強薄層由纖維、樹脂和功能單元組成，樹脂材料層為多層樹脂基體，纖維增強薄層和多層樹脂基體中的樹脂為熱塑性樹脂材料，多層樹脂基體中至少含有兩層不同熱塑性樹脂材料層，相鄰兩層不同的熱塑性樹脂材料層通過熱熔膠樹脂層粘合在一起；纖維增強薄層的一側或者兩側設有樹脂材料層，纖維增強薄層中與樹脂材料層相鄰的熱塑性樹脂為同一種熱塑性樹脂，樹脂材料層與纖維增強薄層的一側或者兩側通過加熱熔合在一起。

優選的，纖維為玻璃纖維或碳纖維；功能單元是由電纜線，或者光纖組成。

優選的，熱塑性樹脂為PE、PP、PVDF、PA、PPS、PEEK其中一種或者幾種。

優選的，帶厚度為0.8～5mm，帶寬為100～500mm，纖維含量20％～60％。

優選的，纖維增強薄層厚度為0.2～0.5mm，所述功能單元數為10～50根。

上述的一種含有功能單元的纖維增強多層復合帶的制備工藝，步驟包括：

1)纖維放紗：

將纖維經紗架放紗；

2)纖維束展紗：

將步驟1)中經放紗后纖維，經展紗設備進行纖維束展紗，得纖維紗；

3)功能單元引入：

功能單元經引出設備引出，與步驟2)中制得的纖維紗混合，纖維可分布在整個帶寬范圍內，得功能單元與纖維混合物；

4)浸漬：

將步驟3)中制得的功能單元與纖維混合物放入浸漬模頭的浸漬模具中，與擠出機擠出的樹脂一起加熱熔融，加熱溫度高于擠出機擠出樹脂溫度的8～20℃，浸漬成帶，制得帶有功能單元的纖維增強薄層；