[发明专利]超高模量聚乙烯纤维增强塑料杆及其制备方法

权利要求书

1. 超高模量聚乙烯纤维增强塑料杆，其特征在于：在基体树脂内层（2）的内部设有纵向排列的超高模量聚乙烯纤维（1），超高模量聚乙烯纤维缠绕层（3）包覆在基体树脂内层（2）的外壁上，在超高模量聚乙烯纤维缠绕层（3）的外壁上包覆有基体树脂外层（4）。

2.根据权利要求1所述的超高模量聚乙烯纤维增强塑料杆，其特征在于：所述的超高模量聚乙烯纤维增强塑料杆的横截面为圆形，其直径为5-50mm。

3.根据权利要求1所述的超高模量聚乙烯纤维增强塑料杆，其特征在于：所述的基体树脂内层（2）和基体树脂外层（4）都由基体树脂制成。

4.根据权利要求1所述的超高模量聚乙烯纤维增强塑料杆，其特征在于：所述的超高模量聚乙烯纤维增强塑料杆中超高模量聚乙烯纤维的重量百分含量为50-80%，基体树脂的重量百分含量为20-50%。

5.根据权利要求3所述的超高模量聚乙烯纤维增强塑料杆，其特征在于：所述的基体树脂由热固性树脂和辅助剂按质量比100:（0-27）混合制成；所述的热固性树脂，为聚氨酯树脂、酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂和乙烯基树脂中的任一种；所述的辅助剂，为固化剂、促进剂、光引发剂、脱模剂和填料中的任一种或其中两种以上的混合物。

6.根据权利要求1所述的超高模量聚乙烯纤维增强塑料杆，其特征在于：所述的超高模量聚乙烯纤维（1）的纤度为400—30000dtex，弹性模量≥1350cN/dtex。

7.超高模量聚乙烯纤维增强塑料杆的制备方法，其特征在于：它包括以下步骤制成：

（1）、配制基体树脂：将热固性树脂和辅助剂按质量比100:（0-27）进行充分搅拌使之混合均匀，再进行真空脱泡除去其中的气泡，制成基体树脂备用；所述的热固性树脂，为聚氨酯树脂、酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂和乙烯基树脂中的任一种；所述的辅助剂，为固化剂、促进剂、光引发剂、脱模剂和填料中的任一种或其中两种以上的混合物；

（2）、浸胶：采用张力牵引装置将摆放在纱架上的超高模量聚乙烯纤维，经过排纱器进入装有基体树脂的浸胶槽中，制成外壁均匀包覆有基体树脂的超高模量聚乙烯纤维备用；

（3）、内芯预成型：将多根外壁均匀包覆有基体树脂的超高模量聚乙烯纤维纵向平行排列送入管状预成型模具，排出多余树脂和气泡，定型成为内芯，其横断面为圆形，通过超高模量聚乙烯纤维之间的相互挤压作用，就会形成成为一个整体的基体树脂内层，并且超高模量聚乙烯纤维均匀的纵向排列在基体树脂内层的内部；

（4）、缠绕、模具挤拉成型：通过缠绕机将外壁均匀包覆有基体树脂的超高模量聚乙烯纤维均匀的缠绕在内芯的外壁上，再送入管状成型模具中挤拉成型，模具挤拉成型的温度控制在90℃—150℃，就会形成超高模量聚乙烯纤维缠绕层和基体树脂外层，超高模量聚乙烯纤维缠绕层包覆在基体树脂内层的外壁上，在超高模量聚乙烯纤维缠绕层的外壁上包覆有基体树脂外层；

（5）、固化成型：将上述挤拉成型后的复合材料在80℃-140℃的温度下或在紫外线照射下固化成型，得到超高模量聚乙烯纤维增强塑料杆。