[发明专利]一种三维中空复合材料的制备装置和方法

权利要求书

1.一种三维中空复合材料的制备装置，其特征在于，包括纱架(1)、预分散装置(2)、熔融浸渍装置(3)、热压定型装置(6)、热压辊(10)和烘箱(11)，所述的熔融浸渍装置(3)内设有浸渍辊(5)，熔融浸渍装置(3)上设有挤出机(4)；所述的热压定型装置(6)包括上下两个齿轮组，每个齿轮组均包括多个交错排列的齿轮，上下两个齿轮组中对应的齿轮相互啮合。

2.如权利要求1所述的三维中空复合材料的制备装置，其特征在于，还包括切割装置。

3.如权利要求1所述的三维中空复合材料的制备装置，其特征在于，还包括传送装置。

4.一种三维中空复合材料的制备方法，其特征在于，采用权利要求1-3中任一项所述的三维中空复合材料的制备装置，包括：将纤维束从纱架(1)导入预分散装置(2)，在分散纤维的同时对纤维进行加热和烘干，将纤维束导入熔融浸渍装置(3)，所述的熔融浸渍装置(3)中设有熔融的第一热塑性树脂，纤维束浸渍第一热塑性树脂后，导入热压定型装置(6)，在第一热塑性树脂的热变形温度下，通过齿轮的啮合作用对纤维束进行定型，得到中空纤维层；将织物与第二热塑性树脂膜通过热压辊(10)进行热压粘合，制备出复合材料，将中空纤维层置于上下两层复合材料之间，在烘箱中粘合固定，获得三维中空复合材料。

5.如权利要求4所述的三维中空复合材料的制备方法，其特征在于，所述的织物为连续纤维制成的二维织物。

6.如权利要求4所述的三维中空复合材料的制备方法，其特征在于，所述的热压定形装置及热压辊所用热处理的方式为传导加热、介电加热和电磁辐射加热中的至少一种。

7.如权利要求4所述的三维中空复合材料的制备方法，其特征在于，所述的第一热塑性树脂和第二热塑性树脂选自聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚醚醚酮、聚苯硫醚和聚醚酰亚胺。

8.如权利要求4所述的三维中空复合材料的制备方法，其特征在于，所述的第二热塑性树脂的熔点较第一热塑性树脂的熔点低。

9.如权利要求4所述的三维中空复合材料的制备方法，其特征在于，所述的纤维束为高强高模聚乙烯、玻璃纤维、碳纤维和芳纶纤维中的至少一种。中空纤维层可以选用同种高性能纤维，也可以选用不同种类的高性能纤维。

10.如权利要求4所述的三维中空复合材料的制备方法，其特征在于，所述的烘箱温度设为第二热塑性树脂的熔点。