[發明專利]一種耐光老化的芳綸復合芯及其制備方法

在審

• 申請號: 202010724328.3
• 申請日: 2020-07-24
• 公開（公告）號: CN112030543A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 余木火;曹元智;劉勝春;孔海娟;徐前;王景朝;陳海龍
• 申請（專利權）人: 福建創立佳科技有限公司;東華大學;上海工程技術大學;中國電力科學研究院有限公司
• 主分類號: D06M11/44
• 分類號: D06M11/44;D06M11/46;D06M15/00;D06B3/02;B29C70/52;B29C70/54;D06M101/36;B29K277/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 黃家俊

本發明公開了屬于復合材料成型加工技術領域的一種耐光老化的芳綸復合芯及其制備方法。復合芯包括：芳綸纖維、上漿劑?抗光老化層、樹脂?抗光老化層；所述方法通過在在上漿劑和樹脂中加入具有抗光老化劑，通過上漿后的纖維烘干進入浸膠槽進行浸膠，浸膠后進入預處理模具和固化模具，并由牽引機拉出成型得到芳綸復合芯。所述芳綸復合芯可以同時提高纖維和樹脂的抗光老化性能。

技術領域

本發明屬于復合材料成型加工技術領域，尤其涉及一種耐光老化的芳綸復合芯及其制備方法。

背景技術

芳綸纖維一種有機纖維，是繼碳纖維之后的第二代高性能復合材料增強體。其自身具備多種優異的性能：縱向拉伸強度和模量較高、密度低、耐熱性能和抗化學介質腐燭性強，除此之外，芳綸纖維還具有相比金屬和碳纖維更加優異的介電性能，因此，芳綸纖維也有“全能纖維”之稱。最初其主要目的是用來制備防彈制品，隨著對其性能的不斷完善，逐漸與聚合物樹脂、陶瓷和金屬復合在一起形成了如今在各個領域廣泛使用的新一代高性能復合材料。至今，在空天領域、汽車輪胎、防彈衣、防彈裝甲車、電子電器以及高端體育制品等領域已經慢慢取代了多種傳統的材料，成為了一種不可或缺的結構性材。由于各領域對材料性能的要求越來越荀刻，芳綸增強高性能復合材料將在社會進步和科技發展中發揮更為重要的作用。

在實際應用中，由于其自身的一些缺陷，大大限制了其使用的領域及其在高性能復合材料市場所占的比例。例如，其分子結構剛度大、排列緊密、幾乎完全以結晶的形式存在、分子表面活性官能團少、反應活性低等，這些不足之處使得纖維在與基體復合時存在浸潤難和界面結合性差的問題，大大限制了其可選用的復合基體的類型。

發明內容

本發明的目的旨在提供一種耐光老化的芳綸復合芯，所述復合芯包括：芳綸纖維、上漿劑-抗光老化層、樹脂-抗光老化層；

上漿劑-抗光老化層的試劑中抗光老化劑含量為0.1～5％；

樹脂-抗光老化層的試劑中抗光老化劑含量為5～15％；

上漿劑包括雙酚A二縮水甘油醚、E51與PEG2000乳化劑、聚乙二醇改性環環氧乳化劑、硅烷偶聯劑KH550、KH560、KHJ590、乙烯基樹脂其中一種或幾種；

樹脂為熱固性樹脂；

抗光老化層的試劑中抗光老化劑為ZnO、TiO₂任意一種或幾種。

所述芳綸纖維為Kevlar29、Kevlar49、Kevlar129、Nomex纖維、Twaron纖維、Technora纖維、Terlon纖維或者國產芳III纖維。

一種耐光老化的芳綸復合芯的制備方法，步驟如下：

1)將芳綸纖維采用牽引機牽引，通過上漿劑-抗光老化層試劑并烘干；

2)將步驟1)烘干后的芳綸纖維采用牽引機牽引通過樹脂-抗光老化層試劑浸膠槽和預成型器，然后采用通過溫度分區的加熱成型模具對其進行拉擠固化成型，經干燥得到所述復合芯；

浸膠槽的寬度為20～30cm，長度為80～100cm。

所述預成型器包括依次間隔固定的篩板、中間收束板和出口板；所述篩板以圓心向外發散的方式設置篩孔，篩孔整體呈圓形；所述中間收束板的中心設置收束孔，所述出口板中心設置圓形出口，篩孔、收束孔和出口三者中心線重合；所述預成型器前端篩板與后端孔板總距離為10～30cm；所述孔板圓孔直徑大于模具進口尺寸。