[发明专利]纤维编织物及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及高性能纤维复合材料领域，公开了一种用于改善碳纤维复合材料车体抗震性能的纤维编织物及其制备方法和应用。其中，该纤维编织物由缝编线将碳纤维单层和热致液晶聚芳酯LCP纤维单层缝合起来，热致液晶聚芳酯LCP连续纤维具有良好的振动衰减性，将此种织物用于车体复合材料中，可提高驾乘舒适性和安全性。碳纤维和LCP纤维均以连续纱线的形式参与织造成织物：特别地，纤维纱束沿一定角度‑45°、45°、0°或90°排列成单向层后织成多轴向织物，其中LCP纤维层与碳纤维层按照1:1的比例交替叠加。本发明还涉及该种织物的应用方法及领域。

技术领域

本发明涉及高性能纤维复合材料领域，具体涉及纤维编织物及其制备方法和应用。

背景技术

专利申请CN1482176A公开了一种含短纤维和热致液晶聚合物的复合材料。以重量份计，由以下组份和含量组成：30-75尼龙6，9-50短纤维，1-20热致液晶聚合物。所述短纤维为玻璃纤维(GF)、碳纤维(CF)、Kevlar纤维或晶须。所述热致液晶聚合物(TLCP)为主链型芳香共聚酯，熔融范围为190-360℃。本发明复合材料具有很好的流动性能，在制备大型薄壁制件及结构精细的制件时具有独特的优势。

专利申请CN105612202A公开了一种纤维复合材料(42)，具有至少一个由纤维材料构成的纤维层(4,14,16)，其嵌入在基于热塑性塑料的基体(8,18)中，其中基体(8,18)的组合物包含：所述纤维层(4,14,16)构成为单向纤维层，织物层或网格布层，针织品、针织袜或编织物或者无序纤维垫或非织造织物形式的长纤维，或者它们的组合。所述纤维材料包含由下述纤维类型的一种或多种构成的纤维：玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、芳族聚酰胺纤维、液晶聚合物纤维、聚亚苯硫醚纤维、聚醚酮纤维、聚醚醚酮纤维、聚醚酰亚胺纤维。

专利申请CN102770260A公开了一种包含重叠和交织带材的组合体的中间材料，至少一些所述带材，优选所有的所述带材，包含在平行于所述带材长度的方向上伸展的一系列增强纱线或单丝，以形成单向片材，在所述单向片材的每个面上所述单向片材与由热塑性纤维形成的无纺布关联，其中所述带材称为搭并带材，所述两片无纺布的热塑性为所述搭并带材提供内聚性。所述在每片搭并带材中的热塑性纤维选自以下物质的纤维：聚酰胺、共聚酰胺、聚酰胺-嵌段醚或酯、聚邻苯二甲酰胺(PPA)、聚酯(聚对苯二甲酸乙二醇酯-PET-、聚对苯二甲酸丁二醇酯-PBT-等)、共聚酯(CoPE)、热塑性聚氨酯(TPU)、聚缩醛(POM等)、聚烯烃、聚醚砜(PES)、聚砜、聚亚苯基砜、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)、聚(苯硫醚)(PPS)或聚醚酰亚胺(PEI)、热塑性聚酰亚胺、液晶聚合物(LCP)、苯氧基化合物、嵌段共聚物如苯乙烯-丁二烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物(SBM)、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸甲酯共聚物(MAM)，或者由所述热塑性材料制造的纤维的混合物。

通过交织捻合的带材的组合体的中间材料，材料的特征在于，至少一些带材，并优选所有的带材，由在平行于带材长度的方向上伸展的一系列增强丝束或单丝组成，以形成单向片材，在所述单向片材的每个表面上所述单向片材与热塑性纤维无纺布关联，其中所述带材称为所谓的搭并带材，由于具有热塑性特征，所述两片无纺布确保了所述搭并带材的内聚性。

这类产品存在以下缺点：带材制造工艺复杂，以带材的方式在织机上织造难度较大，生产效率较低。现有方案中中间材料适用的复合材料工艺类型较窄。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的上述问题，提供一种纤维编织物及其制备方法和应用，该纤维编织物具有良好抗震衰减性，另外，该热致液晶聚芳酯纤维能够在该纤维编织物中形成网络能够防止复合材料破坏后形成尖锐度断面，从而对驾乘人员起到保护作用。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种纤维编织物，其中，该纤维编织物由缝编线将碳纤维单层和热致液晶聚芳酯(LCP)纤维单层缝合起来，其中，该LCP含有式(1)和式(2)所示的结构单元；

式(1)：式(2)：