[发明专利]一种纤维增强热塑性复合材料及其制备装置和制备方法

说明书

本发明属于复合材料技术领域，涉及一种纤维增强热塑性复合材料和制备方法，所述制备装置依次包括展纱装置、浸渍装置、成型压机和加热烘道，所述成型压机包括第一压紧传输部和第二压紧传输部，所述第一压紧传输部和第二压紧传输部相接触形成接触面并对进入该接触面的通过物产生持续的压力并将其传输至加热烘道。经该制备装置和制备方法制得的纤维增强热塑性复合材料可选用高线密度的连续纤维制得浸渍效果好，无明显干纱或树脂分层现象的纤维增强热塑性复合材料。

技术领域

本发明属于复合材料技术领域，涉及一种纤维增强热塑性复合材料及其制备装置和制备方法。

背景技术

目前市场上的纤维热塑性复合材料基本都采用一组两辊或者三辊压延成型机进行加压浸渍，由于只有一对压辊的辊间线接触有较大压力，使得树脂与纤维的加压浸渍时间极短，所以只能使用流动性较好的PP、PE树脂与线密度不超过1200Tex的连续纤维纱进行排布，生产单向连续纤维热塑性复合材料。如果要使用诸如PA66、TPU、PEEK等熔点较高、流动性较差的热塑性树脂与高线密度如2400Tex的连续纤维或者经过编织的平纹纤维布作为基层，则浸渍效果非常差，会有明显的干纱或者树脂层与纤维层分层的现象，完全无法发挥出高线密度连续纤维及纤维布的性能优势，无法生产厚度较厚的连续纤维增强热塑性复合材料。所以此类成型工艺生产的连续纤维增强热塑性复合材料片材厚度较薄不超过0.5mm，而且无法使用平纹纤维布作为基层生产连续纤维增强热塑性复合材料。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷而提供了一种纤维增强热塑性复合材料的制备装置。本发明通过对成型压机进行改进，使进入成型压机的复合材料形成正反双面的面接触成型压力，保证一定压力下的较长时间的保压成型时间，避免了普通三辊成型压机的线接触短时间压延成型的缺点。

另一个目的是提供一种上述制备装置纤维增强热塑性复合材料的制备方法。

再另的目的是提供一种上述纤维增强热塑性复合材料的制备装置和制备方法制得的纤维增强热塑性复合材料。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种纤维增强热塑性复合材料的制备装置，该装置依次包括展纱装置、浸渍装置、成型压机和加热烘道，所述成型压机包括第一压紧传输部和第二压紧传输部，所述第一压紧传输部和第二压紧传输部相接触形成接触面并对进入该接触面的通过物产生持续的压力并将其传输至加热烘道。

所述第二压紧传输部包括左压辊、右压辊、调节辊和钢带，所述左压辊和右压辊分别位于第一压紧传输部的两侧并与位于第一压紧传输部下方的调节辊相配合对钢带进行张紧，所述第一压紧传输部与钢带相接触并对钢带形成反向张紧从而对进入第一压紧传输部和钢带的接触面的复合材料产生正反双面且持续的面接触成型压力；

所述第一压紧传输部为成型辊。

所述成型辊与所述左压辊和右压辊和调节辊的转向相反；

所述左压辊通过上下位置的移动对钢带的张紧程度进行调节；所述左压辊通过左右位置的移动对钢带和成型辊之间的夹角进行调节以控制钢带对通过物的压力；

所述右压辊通过左右位置的移动对钢带的张紧程度进行调节；

所述调节辊通过上下位置的移动对钢带的张紧程度进行调节。

所述浸渍装置的出口朝向并接近第一压紧传输部和第二压紧传输部的相接触处；

所述加热烘道的温度为80℃～250℃，优选为85℃～240℃；

所述展纱装置为纤维展纱辊；

所述钢带为无缝不锈钢带。

一种利用上述装置制备纤维增强热塑性复合材料的方法，包含以下步骤：