[发明专利]高强高模聚乙烯纤维复合材料拼压成型设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种拼压技术，特别涉及一种高强高模聚乙烯(HSHMPE)纤维复合材料拼压成型设备。

背景技术

高强高模聚乙烯纤维(下文简称聚乙烯纤维)也称超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维或者伸长链(ECPE)聚乙烯纤维，是指相对分子质量在(1～6)×10⁶的聚乙烯，经纺丝-超拉伸后制成的超高分子质量聚乙烯纤维。

聚乙烯纤维是继碳纤维、芳纶(Kevlar)纤维之后广泛应用的高性能纤维；高强高模聚乙烯纤维复合材料(下文简称聚乙烯纤维复合材料)与其它纤维增强复合材料相比，具有质量轻、耐冲击、介电性能高等优点，在现代化战争和航空航天、海域防御、武器装备等领域发挥着举足轻重的作用。同时，该纤维在汽车、船舶、医疗器械、体育运动器材等领域亦有广阔的应用前景。因此，聚乙烯纤维复合材料自问世起就倍受重视，发展很快。

聚乙烯纤维复合材料大体的制备过程如下：首先将经纺丝-超拉伸后制成的超高分子质量聚乙烯纤维与基体材料复合成为单层复合材料，然后将上述单层复合材料切片，继而将多片上述单层复合材料涂沫胶黏剂后层叠地放置，并在适当的压强和温度下拼压；通常需要将该压强和温度保持适当的时间，以便上述胶黏剂充分浸透上述单层复合材料，这样各单层复合材料以及胶黏剂就可以结合为一个整体，从而得到聚乙烯纤维复合材料的成品。

可见，在适当的压强和温度下拼压成型是聚乙烯纤维复合材料制备过程中的一个关键步骤。在拼压过程中，聚乙烯纤维复合材料不同部分的温度应当尽可能一致；如果在拼压过程中聚乙烯纤维复合材料不同部分温度的一致性较差，会导致聚乙烯纤维复合材料成品中存在局部缺陷。具体地说，当局部温度过高时，上述胶黏剂容易发生分解并失去黏结功能，因此聚乙烯纤维很难结合于一体；当局部温度过低时，上述胶黏剂融化不充分、流动性较差，因此不能充分浸透上述单层复合材料。此外，拼压过程中温度的稳定性、压强的范围、拼压持续的时间对聚乙烯纤维复合材料成品的质量也有较大影响。

然而，现有技术中的相关设备对上述技术参数特别是各部分温度一致性的控制不够理想，这直接导致聚乙烯纤维复合材料的成品存在局部缺陷，限制了产品质量的提高。

因此，如何提高拼压过程中聚乙烯纤维复合材料不同部分温度的一致性，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种高强高模聚乙烯纤维复合材料拼压成型设备，在拼压过程中，聚乙烯纤维复合材料不同部分的温度具有较高的一致性。

为解决上述技术问题，本发明提供一种高强高模聚乙烯纤维复合材料拼压成型设备，包括由支撑框架支撑的上压板和下压板，两者相平行且大体水平设置；所述支撑框架进一步设有压紧油缸，以便调整所述上压板和下压板的距离；所述上压板和下压板中至少一者的内部具有在平行于该上压板和下压板的平面上均匀分布的导热油孔，所述导热油孔的两端分别连接导热油箱的送油管和回油管。

优选地，所述上压板和下压板的内部均设有所述导热油孔。

优选地，所述上压板和/或下压板包括两块叠置于一体的加热板，所述导热油孔设置于两者之间。

优选地，所述上压板和/或下压板的导热油孔分为至少两层，各层所述导热油孔在平行于所述上压板和下压板的方向上相错离。

优选地，所述上压板和/或下压板进一步包括三块叠置于一体的加热板；所述导热油孔分为两层，且分别设置于所述加热板之间相连接的位置。

优选地，位于外层的所述加热板的外侧进一步固定连接夹持板。

优选地，所述导热油孔分为两层；所述上压板和/或下压板进一步包括两块叠置于一体的加热板，该两块加热板的接触面均具有凹槽，从而在上述接触面的两侧形成上述分为两层的导热油孔。

优选地，所述成型设备进一步包括与所述夹持板连接的温度监测装置，以及显示温度监测结果的显示装置。

优选地，所述送油管或者回油管中设有油量调节装置。

优选地，所述成型设备进一步包括控制装置，所述控制装置接收温度监测装置的监测信号，并据此控制所述油量调节装置，以便调节所述送油管或者回油管的流量。