[发明专利]一种含有功能单元的纤维增强多层复合带及其制备工艺

权利要求书

1.一种含有功能单元的纤维增强多层复合带，其特征在于，由纤维增强薄层和树脂材料层构成，所述纤维增强薄层由纤维纱、树脂和功能单元组成，所述功能单元与所述纤维纱混合形成功能单元与纤维混合物，所述功能单元与纤维混合物与所述树脂加热熔融，浸渍成带，形成带有功能单元的纤维增强薄层；所述树脂材料层为多层树脂基体，所述纤维增强薄层和所述多层树脂基体中的树脂为热塑性树脂材料，所述多层树脂基体中至少含有两层不同热塑性树脂材料层，相邻两层不同的所述热塑性树脂材料层通过热熔胶树脂层粘合在一起；所述纤维增强薄层的一侧或者两侧设有所述树脂材料层，所述纤维增强薄层中与所述树脂材料层相邻的热塑性树脂为同一种热塑性树脂，所述树脂材料层与所述纤维增强薄层的一侧或者两侧通过加热熔合在一起；

所述纤维纱为玻璃纤维或碳纤维；所述功能单元是由电缆线，或者光纤组成；

所述热塑性树脂为PE、PP、PVDF、PA、PPS、PEEK其中一种或者几种；

带厚度为0.8~5mm，带宽为100~500mm，纤维含量20%~60%；

所述纤维增强薄层厚度为0.2~0.5mm，所述功能单元数为10~50根；

所述的一种含有功能单元的纤维增强多层复合带的制备工艺，步骤包括：

1）纤维放纱：

将纤维经纱架放纱；

2）纤维束展纱：

将步骤1）中经放纱后纤维，经展纱设备进行纤维束展纱，得所述纤维纱；

3）功能单元引入：

所述功能单元经引出设备引出，与步骤2）中制得的所述纤维纱混合，所述纤维纱可分布在整个带宽范围内，得所述功能单元与纤维混合物；

4）浸渍：

将步骤3）中制得的所述功能单元与纤维混合物放入浸渍模头的浸渍模具中，与挤出机挤出的所述树脂一起加热熔融，所述加热温度高于所述挤出机挤出树脂温度的8~20℃，浸渍成带，制得所述带有功能单元的纤维增强薄层；

5）粘合树脂材料层：

将所述热塑性树脂材料组合，通过共挤平板模头熔融挤出所述多层树脂基体，即树脂材料层，所述多层树脂基体中至少含有两层不同热塑性树脂材料层，相邻两层不同的所述热塑性树脂材料层通过热熔胶树脂层粘合在一起，所述熔融树脂挤出温度高于每种所选树脂基体熔点温度8~20℃，经过共挤平板模头挤出，形成所述树脂材料层；

所述纤维增强薄层中与所述树脂材料层相邻的热塑性树脂为同一种热塑性树脂，所述树脂材料层与所述纤维增强薄层的一侧通过加热熔合在一起，在牵引设备的牵引作用下进入压辊，热压熔融制成整体带材，制得一侧粘合多层复合树脂的纤维增强薄层；

6）辊压成型、收卷过程：

将步骤5）中制得的一侧粘合多层复合树脂的纤维增强薄层，通过压辊成型后，在收卷设备处进行收卷，制得所述含有功能单元的纤维增强多层复合材料带；

步骤1）中所述纤维纱架的放纱张力为5~10N，步骤3）中所述功能单元引出张力为5~10N；步骤5）中所述共挤平板模头挤出速度与所述牵引的速度相同，所述共挤平板模头挤出速度为3~10m/min，所述牵引的速度为3~10m/min；

步骤5）中所述树脂材料层与纤维增强薄层的一侧通过加热熔合的温度高于所述纤维增强薄层的热塑性树脂熔点的6~10℃；

将步骤6）中制得的含有功能单元的纤维增强多层复合材料带，展带，在步骤5）所述纤维增强薄层的另一侧粘合树脂材料层，重复步骤5）~步骤6），制得含有功能单元的纤维增强多层复合材料带二。

2.根据权利要求1所述的一种含有功能单元的纤维增强多层复合带，其特征在于，步骤3）中所述功能单元可根据带宽进行单根或者多根布置。