[發明專利]一種連續纖維環狀補強片的成型方法

有效

• 申請號: 202210054111.5
• 申請日: 2022-01-18
• 公開（公告）號: CN114434826B
• 公開（公告）日: 2023-09-05
• 發明（設計）人: 田晶;王威力;魏程;紀丹陽;單鵬宇
• 申請（專利權）人: 哈爾濱玻璃鋼研究院有限公司
• 主分類號: B29C70/34
• 分類號: B29C70/34;B29C70/46;B29C70/54;C08J5/04;C08L63/00;C08K7/14;C08K7/06
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 李恩慶

本發明公開了一種連續纖維環狀補強片的成型方法，屬于纖維復合材料技術領域。本發明解決了現有補強方式，開孔直徑尺寸較大處進行補強的問題。本發明在環向連續纖維片的基礎上加入縱向纖維和輔助片，使環向連續纖維片不易松散、滑脫，可以成型厚度1?2mm，直徑600mm?2000mm的大尺寸補強環，成型后的補強環易鋪貼，可折疊存放，制造簡單，適用實際應用。并且本發明采用干法成型，在樹脂中無非活性稀釋劑，避免了釋劑揮發對復合材料制品結構強度造成的影響。

技術領域

本發明涉及一種連續纖維環狀補強片的成型方法，屬于纖維復合材料技術領域。

背景技術

纖維增強復合材料具有高比強度、高比模量、抗疲勞、耐腐蝕、可設計強等優異性能，已被廣泛應用。采用連續纖維纏繞成型的大型復合材料制品，由于設計和使用需要，需要在結構層處開孔，如壓力容器的封頭和接嘴處，開孔切斷了纖維，引起應力集中，大大降低了結構的承載能力，開孔部位成為纖維增強復合材料結構中容易破壞的薄弱環節，因此需要在開孔部位進行周向補強。

現有補強方式為采用纖維織物鋪放補強或纏繞單向纖維補強片補強，但纖維織物鋪放存在纖維不連續，濕法或半干法纏繞成型的單向纖維補強片存在軸向方向薄弱，纖維相對位置易滑動脫散，無法制備超過600mm直徑的補強片，使開孔直徑處尺寸較大的位置無法補強的問題。因此，提供一種補強效果佳，設計和制造簡單，適合實際大型復合材料結構制件600mm-2000mm的開口處補強的環狀補強片是十分必要的。

發明內容

本發明為了解決上述現有技術存在的問題，提供一種連續纖維環狀補強片的成型方法。

本發明的技術方案：

一種連續纖維環狀補強片的成型方法，包括以下步驟：

步驟1，干法纏繞成型圓環狀的環向連續纖維片狀預制體；

步驟2，采用引線器牽引連續纖維，在步驟1獲得的環向連續纖維片狀預制體上編織徑向纖維，獲得補強片預制體；

步驟3，在步驟2獲得的補強片預制體上刷涂或噴涂第一增強樹脂，然后置于熱壓機上，加熱并加壓，使補強片預制體被第一增強樹脂完全浸潤；

步驟4，在輔助片上刮涂第二增強樹脂，然后置于熱壓機上，加熱并加壓，使輔助片被第一增強樹脂完全浸潤；

步驟5，將經過步驟3處理的補強片預制體和經過步驟4處理的輔助片貼合，置于熱壓機上，加壓成型，獲得連續纖維環狀補強片。

進一步限定，步驟1中干法纏繞成型環向連續纖維片狀預制體的纏繞張力為50～70N。

進一步限定，干法纏繞成型環向連續纖維片狀預制體的連續纖維為玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、PBO纖維或玄武巖纖維。

進一步限定，步驟2中徑向纖維穿過環向連續纖維片的徑向間隔寬度為150mm～200mm，徑向纖維的數量為n，n＝w/100，其中w為環向連續纖維片狀預制體的徑向寬度，w的單位為mm。

進一步限定，步驟3中第一增強樹脂的質量與環向連續纖維片狀預制體的質量比為1：(2～2.5)，所述的第一增強樹脂按照重量份數包括90份四縮水甘油胺環氧樹脂、10份丁基縮水甘油醚和33～38份芳香胺固化劑。

進一步限定，步驟3中加熱溫度為50～60℃，加熱壓力為0.3～0.4MPa，加熱加壓時間為20～30min。

進一步限定，步驟4中輔助片為連續纖維織物，織物編織種類為平紋、斜紋或緞紋；纖維為玻璃纖維、碳纖維或芳綸纖維；輔助片厚度小于連續纖維環狀補強片厚度的8％。

進一步限定，步驟4中第二增強樹脂的質量與輔助片的質量比為1：(2～2.5)，所述的第二增強樹脂按照重量份數包括80份四縮水甘油胺環氧樹脂、20份雙酚A環氧樹脂和35～40份芳香胺固化劑。