[发明专利]一种连续芳纶-玄武岩纤维复捻纤维增强热塑性树脂预浸带及其制备方法

说明书

本发明涉及预浸带制备领域，公开了一种连续芳纶‑玄武岩纤维复捻纤维增强热塑性树脂预浸带及其制备方法，该预浸带由复捻纤维和热塑性树脂制得；复捻纤维由芳纶和玄武岩纤维复捻而成。制备方法为：(1)纤维复捻：将芳纶纤维和玄武岩纤维进行复捻，在张紧条件下喷洒粘合剂，干燥后得到复捻纤维；(2)浸渍处理：对复捻纤维进行清洗、干燥，再经过导丝后，在减压条件下在热塑性树脂熔融液中浸渍处理；(3)热压成型：对中间产品进行干燥、热压；(4)收卷：切割、收卷后制得成品。本发明选用芳纶‑玄武岩纤维复捻纤维作为预浸带的增强材料，能够克服芳纶阻燃性较差的技术问题。此外本发明的预浸带的孔隙率低，从而机械行性能好。

技术领域

本发明涉及预浸带制备领域，尤其涉及一种连续芳纶-玄武岩纤维复捻纤维增强热塑性树脂预浸带及其制备方法。

背景技术

连续纤维增强热塑性树脂复合材料因为纤维在基体内连续分布，表现出很高的机械性能。同时又因为其成型速度快，可以循环使用等优点，成为目前关注的焦点。一般常用的热塑性树脂有聚丙烯，聚乙烯、PET、尼龙等几种；常用的增强纤维有玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等几种。

但是现有技术中预浸带中选用的连续纤维均为单种纤维，应用较多的为芳纶纤维，众所周知，芳纶纤维具有超高的强度，但是其也具有明显的缺点：阻燃性较差。因此限制了其在某些领域的应用。如申请号为CN201210310263.3的专利公开了一种纤维增强热塑性复合材料的制备方法，具体为：将纤维在包括热塑性树脂的熔体中进行浸渍，得到预浸带；将所述预浸带进行编织，得到纤维增强热塑性复合材料。本发明的连续纤维增强热塑性复合材料通过编织工艺成型，得到了三维结构的复合材料，从而使复合材料在横、纵向方向上都具有较高的刚度，极大地提高了热塑性复合材料的刚度。

上述专利即选用芳纶作为纤维增强材料，但是其只选用单种纤维，无法克服单种纤维带来的相应的技术问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种连续芳纶-玄武岩纤维复捻纤维增强热塑性树脂预浸带及其制备方法。本发明选用芳纶-玄武岩纤维复捻纤维作为预浸带的增强材料，两种纤维能够互取所长，能够克服芳纶阻燃性较差的技术问题。此外本发明的预浸带的孔隙率低，从而机械行性能好。

本发明的具体技术方案为：一种连续芳纶-玄武岩纤维复捻纤维增强热塑性树脂预浸带，由复捻纤维和热塑性树脂制得；所述复捻纤维由芳纶和玄武岩纤维复捻而成。

现有技术中，采用的连续纤维都是单种纤维，由于各种纤维自身都会存在相应的缺点和优点，因此采用单种纤维时，便将处该种纤维的缺陷给完全暴露了。在本发明中，芳纶具有高强度的特点，但是其阻燃性较差；而玄武岩纤维具有出色的阻燃性。采用复合纤维的好处是在性能上能够互取所长，同时将单种纤维带来的缺陷进行弥补。在此基础上，本发明还对两种纤维进行了复捻处理，复捻后的机械性能更高。

进一步地，所述预浸带的厚度为0.2-0.4mm，宽度为1-500mm。

进一步地，所述热塑性树脂为聚对苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、尼龙66中的一种。

进一步地，所述芳纶纤维为改性芳纶纤维，其制备方法如下：将纳米埃洛石管在300-400℃下热活化处理2-4h；将热活化后的纳米埃洛石管、二氧化硅气凝胶粉分别与十八碳烷酸质量比100:4-8混合均匀，在50-60℃下球磨0.5-1.5h，得到改性纳米埃洛石管和改性二氧化硅气凝胶粉；然后将芳纶颗粒与改性纳米埃洛石管、改性二氧化硅气凝胶粉末按质量比95:2-4:1-3混合后，添加至硫酸中分散均匀，得到纺丝溶液，最后按常规工艺纺丝后制得改性芳纶纤维。