[发明专利]一种有机增强纤维层压材料的制造方法

权利要求书

1.一种有机增强纤维层压材料的制造方法，采用有机增强纤维热伸缩处理，有机增强纤维布的表面处理，有机增强纤维布层压材料预制，有机增强纤维层压材料的制造，有机增强纤维层压材料的退火处理，有机增强纤维层压材料成品；其特征在于：所述制造方法的具体步骤为：

（1）将有机增强长纤维输入串联夹层导管，长度为3x1200mm且呈“W”字型连接，夹层导管内径为110～130mm，在“W”字型的两个底部安装一个直径为Ø30的导丝盘，在“W”字型的中间的倒“V”字顶部安装一个直径为Ø30的导丝盘，同时在串联夹层导管的轴向切一条8mm便于纤维喂入的长缝a、b，同时在串联夹层导管的入口输入160～180℃的高温N2，在串联夹层的入口输入140～260℃的300#导热油，在有机增强纤维输入口喷出含1.6～1.8%wt双-（γ-三乙氧基硅基丙基）四硫化物的无水酒精溶液，在有机增强纤维的出口安装一台抽风机，将其中的N2和无水酒精抽出甬道，N2和无水酒精经冷却塔分离后，再循环使用，有机增强纤维布经过该甬道处理之后，立即出入相同尺寸的冷却甬道，同时在离甬道0.3米处输入室温N2，在甬道的出口安装一台抽风机，将其中的N2抽出甬道，再循环使用，有机增强长纤维经过3个“W”字型串联连接的夹层导管热伸所处理之后，输入室温氮气的另外3个“W”字型串联连接的夹层导管冷却处理之后，完成有机增强纤维的热伸缩和表面处理；

（2）将步骤（1）得到的有机增强长纤维输入织布机，经织布机织成幅宽为3000～4000支数为24的有机增强纤维布；所述织布机环境空气相对湿度低于10～20%；

（3）将步骤（2）得到的有机增强纤维布和热塑性聚合物片材输入布有8级对压辊压机，其中，第一级对压辊温度为室温，第二级对压辊温度为110～130℃，第三级对压辊温度为180～210℃，第四级对压辊温度为230～240℃，第五级对压辊温度为230～240℃，第六级对压辊温度为160～180℃，第七级对压辊温度为60～80℃，第八级对压辊温度为室温，有机增强纤维布和热塑性聚合物片材经八级对压辊压制成1～3mm厚的层压材料；

（4）将步骤（3）得到的有机增强纤维布和热塑性聚合物片材的层压材料，输入型材裁剪机，将其裁剪成幅宽为3000～4000，长度为11800～12800的型材，再将层压材料输入相应尺寸的U型夹套模具，在排除模具的空气的条件下，用压力为10～50MPa的液压机将模具中的有机增强纤维布和热塑性聚合物树脂层压材料压实，在夹套模具的夹套中输入240～260℃的300#导热油，当夹套模具的缝隙有少量热塑性聚合物溢出时，将夹套模具的导热油切换成室温导热油，当夹套模具的温度降到60～90℃时，开启液压机，取出压制好的有机增强纤维层压材料；所述有机增强纤维层压材料的厚度为8～18mm；

（5）将步骤（4）得到的有机增强纤维层压材料再置入相应尺寸的U型夹套模具，在排除模具的空气的条件下，用压力为1.0～1.3MPa的液压机将模具中的有机增强纤维布和热塑性聚合物树脂层压材料压实，在夹套模具的夹套中输入160～180℃的240#导热油，再将U型夹套模具输入长18米、宽3800mm、高4000mm的保温甬道，有机增强纤维层压材料经过该甬道处理6～8h之后，立即出入相同尺寸的冷却甬道，冷却至常温，这样就制作成了有机增强纤维层压材料。

2.根据权利要求1所述的有机增强纤维层压材料的制造方法，其特征在于：步骤（3）所述的第一级对压辊的压力为0.3～0.6MPa，第二级对压辊夹的压力为0.6～0.9MPa，第三级对压辊夹的压力为1.1～1.3MPa，第四～八级对压辊夹的压力为2.1～2.6MPa；所述除室温对压辊以外的其余温度是由比相应温度高20～30℃的导热油来供给。

3.根据权利要求1所述的有机增强纤维层压材料的制造方法，其特征在于：所述纤维为T300型碳纤维、T700型碳纤维、T800型碳纤维、T1000型碳纤维、聚对苯撑苯并双噁唑纤维或PEEK纤维。

4.根据权利要求1所述的有机增强纤维层压材料的制造方法，其特征在于：所述热塑性聚合物树脂为9T聚酰胺树脂、PBT树脂或支化度为0.6%mol/mol聚苯硫醚树脂。