[實用新型]一種梯度結構的碳纖維熱塑性預浸織物

有效

• 申請號: 202020284502.2
• 申請日: 2020-03-10
• 公開（公告）號: CN212046224U
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 喬琨;朱波;曹偉偉;孫娜;張燁;袁曉敏;秦溶蔓;杜明遠;王東哲
• 申請（專利權）人: 山東大學;山東寬原新材料科技有限公司
• 主分類號: B32B9/00
• 分類號: B32B9/00;B32B9/04;B32B27/02;B32B27/12;B32B27/08;B32B27/34;B32B27/28;B32B27/40;B32B27/32;B32B27/30;B32B27/36;B32B27/42;B32B27/04;B32B7/10
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張曉鵬

本實用新型公開了一種梯度結構的碳纖維熱塑性預浸織物，由一側向另一側依次設置第一熱塑性高溫熱熔基體膠膜層、第一熱塑性低溫熱熔滲透膠膜層、第一碳纖維與熱塑性熱熔纖維混合立體編織織物層、單向排布的碳纖維織物層、第二碳纖維與熱塑性熱熔纖維混合立體編織織物層、第二熱塑性低溫熱熔滲透膠膜層和第二熱塑性高溫熱熔基體膠膜層。以纖維混雜技術為基礎，采用多層梯度結構配置，以熱熔混雜為主要生產方式，可以有效保證預浸織物的整體穩定性和界面結合力。

技術領域

本實用新型屬于碳纖維熱塑性預浸織物技術領域，特別涉及一種梯度結構的碳纖維熱塑性預浸織物。

背景技術

公開該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本實用新型的總體背景的理解，而不必然被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已經成為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

碳纖維熱塑性預浸織物是一種生產熱塑性碳纖維復合材料的中間產品，利用該產品可以較好的控制熱塑性復合材料的成型均一性，同時含浸熱塑性樹脂的預浸織物省去了樹脂與纖維的含浸和復合工序，提高了復合材料的生產效率。預浸料的制備目前主要采用乳液浸漬法、熱熔含浸法、流化床浸漬法等多種復合方法，不同的預浸織物制備方法各有優勢，但是也存在各自的問題，如，采用注射熱熔工藝制備的預浸織物設備復雜，所用的能耗較高，生產效率較低，其中預浸織物的熱塑性樹脂基體與纖維絲束之間的滲透和界面結合問題成為后續復合材料結構整體穩定性和力學性能有效發揮的關鍵。

發明內容

為了解決現有技術中存在的技術問題，本實用新型的目的是提供一種梯度結構的碳纖維熱塑性預浸織物。以纖維混雜技術為基礎，采用多層梯度結構配置，以熱熔混雜為主要生產方式，可以有效保證預浸織物的整體穩定性和界面結合力。

為解決以上技術問題，本實用新型的一個或多個實施例提供了如下技術方案：

一種梯度結構的碳纖維熱塑性預浸織物，由一側向另一側依次設置第一熱塑性高溫熱熔基體膠膜層、第一熱塑性低溫熱熔滲透膠膜層、第一碳纖維與熱塑性熱熔纖維混合立體編織織物層、單向排布的碳纖維織物層、第二碳纖維與熱塑性熱熔纖維混合立體編織織物層、第二熱塑性低溫熱熔滲透膠膜層和第二熱塑性高溫熱熔基體膠膜層。

與現有技術相比，本實用新型的以上一種或多種實施例的有益效果是：

(1)混合立體編織織物層是采用碳纖維和熱塑性熱熔纖維混合編織，在熱壓成型時，熱塑性熱熔纖維受熱熔融，可以有效提高樹脂對碳纖維的浸漬效果。

(2)單向排布的碳纖維織物層位于兩混合立體編織織物層之間，形成夾芯混合結構，可以顯著提高整體結構的層間整體力學特性，不易分層，同時中間單向織物可以提高層面內的拉伸、壓縮等力學特性；采用多維度碳纖維織物結構，可以靈活調整和設計預浸織物的整體力學強度和剛度。

(3)在混合立體編織織物層的外側設置的低溫熱熔樹脂膠膜層在熱壓時熔融，可滲透在內部多維立體碳纖維織物的內部，保證織物內部界面浸潤結合效果。在最外層設置熱塑性高溫熱熔基體膠膜，在最終熱塑性預浸織物熱壓形成復合材料過程中進行熔融滲透，與低溫滲透性熱塑性樹脂相互摻雜，形成熱塑性預浸織物整體基體結構；

低熔點膠膜提高層間滲透性，高熔點膠膜提高整體力學特性，兩者相互配合，可以綜合提高熔融滲透性和整體預浸織物的力學特性。

附圖說明

構成本實用新型的一部分的說明書附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。

圖1是本實用新型實施例中梯度結構的碳纖維熱塑性預浸織物的結構示意圖。

其中，1、單向正交排布的碳纖維織物層，2、立體編織織物層，3、夾芯混合結構，4、熱塑性低溫熱熔滲透膠膜層，5、熱塑性高溫熱熔基體膠膜層。