[发明专利]一种超高分子量聚乙烯纤维与芳纶纤维混编布

说明书

技术领域

本发明涉及复合布料领域，尤其是应用于各种增强复合材料领域的超高分子量聚乙烯纤维与芳纶纤维混编布，具体的说是一种超高分子量聚乙烯纤维与芳纶纤维混编布。

背景技术

传统的超高分子量聚乙烯纤维布通常为单一的超高分子量聚乙烯制品，拥有高强度、高模量、高结晶度、密度小的优点，但是同时也具有界面粘结性差、耐热性差、耐蠕变性差的缺点，加入芳纶纤维混编后，其耐蠕变性和界面粘结性会有大幅增加，虽然密度会稍有增加，但其耐热性和也会有所提升。

发明内容

本发明的目的是针对传统单一的超高分子量聚乙烯纤维布制品所存在的问题，提出一种超高分子量聚乙烯纤维与芳纶纤维混编布，该结构改变了以往超高分子量聚乙烯纤维制品耐蠕变性差、界面粘结性差的缺点，可以获得更耐蠕变的超高分子量聚乙烯纤维复合材料。

本发明的技术方案是：一种超高分子量聚乙烯纤维与芳纶纤维混编布，它包括经向纤维束和纬向纤维束，所述的经向纤维束和纬向纤维束都包含芳纶纤维和超高分子量聚乙烯纤维，所述的超高分子量聚乙烯纤维和芳纶纤维依次交叠，呈十字型或斜纹交错设置。其中经向纤维束与纬向纤维束的夹角可以为30o~90o。

本发明中，所述超高分子量聚乙烯纤维与芳纶纤维的体积比为1:9~9:1之中的任意比值。

本发明中，所述超高分子量聚乙烯纤维的相对分子量为100万~500万。

本发明的有益效果：

本发明结构解决了以往单一的超高分子量聚乙烯纤维制品所存在的耐蠕变性差、界面粘结性差的问题，使其耐蠕变性、界面粘结性大幅增加，虽然密度会稍有增加，但其耐热性也会有小幅上升。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。图中：经向纤维束包含超高分子量聚乙烯纤维和芳纶纤维；纬向纤维束也包含超高分子量聚乙烯纤维和芳纶纤维。经向纤维与纬向纤维的夹角为90o。

图2 经向纤维与纬向纤维的夹角为30o、超高分子量聚乙烯纤维和芳纶纤维的使用体积比为9：1时纤维布的力学性能与超高分子量聚乙烯纤维布的性能对比。

具体实现方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

如图1所示，一种超高分子量聚乙烯纤维与芳纶纤维混编布，它包括经向纤维束和纬向纤维束，所述的经向纤维束和纬向纤维束都包含芳纶纤维和超高分子量聚乙烯纤维，所述的超高分子量聚乙烯纤维和芳纶纤维依次交叠，呈十字型或斜纹交错设置。其中经向纤维与纬向纤维的夹角可以为30o~90o。二者的体积比为1:9~9:1之中的任意比值。

具体实施时：本产品经向纤维束、纬向纤维束均采用大丝束的超高分子量聚乙烯纤维和芳纶纤维按照体积比1:9~9:1之中的任意比值，均匀排列，采用斜纹或平纹织法。主要性能既有超高分子量聚乙烯纤维的高强度、高模量，又有芳纶纤维的耐蠕变性和界面粘结性，具有较广的使用范围。根据材料的设计要求、厚度，可多层双向平铺。改变了以往超高分子量聚乙烯纤维耐蠕变性差和界面结合性差的缺点，可以获得高性能的复合材料。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术实现。

实施例1：本发明的经向纤维束和纬向纤维束，经向纤维束和纬向纤维束都包含芳纶纤维和超高分子量聚乙烯纤维，超高分子量聚乙烯纤维和芳纶纤维依次交叠，呈十字型或斜纹交错设置。其中经向纤维束与纬向纤维束的夹角可以为30o。超高分子量聚乙烯纤维和芳纶纤维的使用体积比为9：1时，超高分子量聚乙烯纤维与芳纶纤维混编布复合材料热变形温度提高了10℃，80℃时的模量提高了30%。

实施例2：本发明的经向纤维束和纬向纤维束，经向纤维束和纬向纤维束都包含芳纶纤维和超高分子量聚乙烯纤维，超高分子量聚乙烯纤维和芳纶纤维依次交叠，呈十字型或斜纹交错设置。其中经向纤维束与纬向纤维束的夹角为60o。超高分子量聚乙烯纤维和芳纶纤维的使用体积比为1：1时，超高分子量聚乙烯纤维与芳纶纤维混编布复合材料热变形温度提高了16℃，80℃时的模量提高了37%。

实施例3：本发明的经向纤维束和纬向纤维束，所述的经向纤维束和纬向纤维束都包含芳纶纤维和超高分子量聚乙烯纤维，超高分子量聚乙烯纤维和芳纶纤维依次交叠，呈十字型或斜纹交错设置。其中经向纤维与纬向纤维的夹角为90o。超高分子量聚乙烯纤维和芳纶纤维的使用体积比为1：9时，超高分子量聚乙烯纤维与芳纶纤维混编布复合材料热变形温度提高了40℃，80℃时的模量提高了46%。