[发明专利]纤维浸渍系统以及采用该系统制造纤维增强复合材料的工艺

说明书

本发明涉及一种纤维浸渍系统以及采用该系统制造纤维增强复合材料的工艺。该纤维浸渍系统包括注胶装置、保压装置和导向装置。保压装置和注胶装置分别与导向装置相连接，保压装置通过定位件相对于注胶装置进行定位，注胶装置和保压装置中形成有供浸渍纤维通过的至少一条连续通道。保压装置和注胶装置之间形成有确保注入注胶装置内的树脂压力不下降的密封构件。本发明的纤维浸渍系统能够提高并且稳定地保持和调节注胶盒中的树脂浸胶压力，从而使纤维被迅速完全浸润。

技术领域

本发明涉及一种纤维浸渍系统，该纤维浸渍系统适用于制造纤维增强复合材料。更具体地说，本发明涉及一种适用于制造聚氨酯基纤维增强复合材料的纤维浸渍系统。此外，本发明还涉及一种采用上述系统制造纤维增强复合材料的工艺。

背景技术

传统的纤维拉挤工艺主要采用开放式浸胶方式，即纤维、织物或毡通过带压辊或压杆的浸胶槽，含树脂的纤维经过预成型版的逐级挤压之后进入加热模具并进行固化。采用传统的开放式浸胶方式存在一系列的问题，例如挥发性有机化合物(VOC)的高挥发性、较高的树脂浪费率以及成品气孔率含量高等。另外，由于停机及更换产品规格所需的时间较长且成本较高，此工艺也不适用于凝胶时间短的树脂体系。

为此，在前述开放式浸胶方式的基础上，研发出两类密闭式注胶工艺。一类是低压注胶方式。适用于该类注胶方式的注胶盒内部通常要设计出一个或者多个锥度，而且此类注胶盒通常难以浸润带有毡或织物的型材，且织物或毡的预成型也很困难。另外一类是高压注胶方式。适用于该类注胶方式的注胶盒宣称解决了上述问题，但由于注胶盒内树脂压力以及注胶盒中的树脂量无法得到稳定地控制，很容易造成树脂的溢漏或者纤维浸润不良，尤其是在调整拉挤速度或者停机时，这样的问题更容易发生，因此此类注胶盒很难应用到实际生产过程中。同时，这类注胶盒没有专门的保压装置，导致注胶盒内的压力不能达到足够的水平以使纤维迅速完全地浸渍。

因此，目前急需研发一种能够提高并且稳定地保持和调节注胶盒中的树脂浸胶压力，从而使纤维被迅速完全浸润的纤维浸渍系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够提高并且稳定地保持和调节注胶盒中的树脂浸胶压力，从而使纤维被迅速完全浸润的纤维浸渍系统。

本发明的第一方面涉及一种纤维浸渍系统，该纤维浸渍系统包括注胶装置、保压装置和导向装置，保压装置和注胶装置分别与导向装置相连接，保压装置通过定位件相对于注胶装置进行定位，注胶装置和保压装置中形成有供浸渍纤维通过的至少一条连续通道，其中，保压装置和注胶装置之间形成有确保注入到注胶装置内的树脂压力不下降的密封构件。

在本发明中，密封构件可以是形成在保压装置内的通道出口处的压嘴和形成在注胶装置内的通道入口处的将压嘴挤压变形以使保压装置内的通道出口变小的倒角或者其它起挤压作用的设计或装置。

在另一个实施方式中，密封构件还可以是形成在保压装置内的通道出口处的弹性片，或者贯穿于保压装置内的通道并延伸出其出口处的塞片。

较佳地是，注胶装置可以包括内部具有型腔的注胶盒以及与注胶盒内的通道连通的注入树脂用的注胶管，注胶盒的型腔与并排布置在注胶盒下游的固化装置的型腔连通且大致相同。更佳地是，注胶盒与固化装置之间可设有密封垫片。

或者，注胶装置可以包括内部具有型腔的注胶盒以及与注胶盒内的通道连通的注入树脂用的注胶管，注胶盒的型腔与并排布置在注胶盒下游的固化装置的型腔不相连通。更佳地是，注胶盒的出口小于入口，或者连接有出口小于入口且带有型腔的结构，该型腔的形状与注胶盒的型腔形状相似。

在另一个示例中，树脂可以是聚氨酯或者其它适当类型的快速反应树脂。

此外，本发明的纤维浸渍系统还可以包括检测注胶盒中的实时压力的传感器，该传感器反馈压力信号，以控制树脂的注入量，其中树脂的注入压力为0.2MPa至15MPa。

较佳地是，倒角可以形成在注胶盒内的通道入口处。