[发明专利]一种编织或自动铺丝用热塑性树脂基连续纤维预浸料制备方法在审
申请号: | 201910678720.6 | 申请日: | 2019-07-25 |
公开(公告)号: | CN110408065A | 公开(公告)日: | 2019-11-05 |
发明(设计)人: | 许培俊;张宁;王临江;高尚林 | 申请(专利权)人: | 长安大学 |
主分类号: | C08J5/24 | 分类号: | C08J5/24;C08L81/06;C08L79/08;C08L77/00;C08L61/16;C08L81/02 |
代理公司: | 西安智大知识产权代理事务所 61215 | 代理人: | 杨晔 |
地址: | 710064*** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 热塑性树脂基 预浸料 连续纤维 树脂 制备 连续纤维复合材料 编织 浸渍树脂溶液 三维编织技术 多级凝固浴 连续纤维束 预浸料树脂 预浸纤维束 柔韧性 含量控制 烘干处理 加热搅拌 力学性能 热稳定性 溶剂混合 三维编织 完全溶解 浸入 挤压辊 致孔剂 浸胶 可控 可用 溶解 透明 | ||
1.一种编织或自动铺丝用热塑性树脂基连续纤维预浸料制备方法,其特征在于:具体包括以下步骤:
步骤一:在室温条件下将热塑性树脂基与溶剂按照(5~30):(70~95)的比例混合,然后在50~140℃下搅拌混合均匀,完全溶解后加入5~10wt%致孔剂搅拌至透明,得到树脂胶液;
步骤二:在浸胶机上将连续纤维束以2~10m/min的速率浸渍步骤一中得到的树脂胶液,通过挤压辊将浸渍树脂胶液后的连续纤维束的树脂含量控制在25~50wt%,得到预浸胶连续纤维束;
步骤三:将预浸胶连续纤维束立即转入凝固浴,凝固浴将树脂胶液中的溶剂分离出来,导致表面出现多孔现象,从而转化为固体白色预浸料;
步骤四:将步骤三制得的白色预浸料在60~100℃条件下进行抽真空烘干处理,制得热塑性树脂基连续纤维预浸料。
2.根据权利要求1所述的一种编织或自动铺丝用热塑性树脂基连续纤维预浸料制备方法,其特征在于:所述步骤一中的热塑性树脂基为聚酰胺类、聚酰亚胺类、聚砜类、聚酯类、乙烯类聚合物中的一种或多种任意混合。
3.根据权利要求1所述的一种编织或自动铺丝用热塑性树脂基连续纤维预浸料制备方法,其特征在于:所述步骤一中的溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N,N-二甲基吡咯烷酮、四氢呋喃、二恶烷、丙酮、二甲基亚砜、三氯乙烯、二氯乙烷、氯仿中的一种或多种任意混合。
4.根据权利要求1所述的一种编织或自动铺丝用热塑性树脂基连续纤维预浸料制备方法,其特征在于:所述步骤一中的致孔剂为异丙醇、聚乙烯吡咯烷酮、异丁醇、聚乙二醇、丙三醇中的一种或多种任意混合。
5.根据权利要求1所述的一种编织或自动铺丝用热塑性树脂基连续纤维预浸料制备方法,其特征在于:所述步骤二中的连续纤维为碳纤维、聚丙烯酸酯类纤维、凯夫拉纤维、聚酰亚胺纤维、纱、带、布、毡中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种编织或自动铺丝用热塑性树脂基连续纤维预浸料制备方法,其特征在于:所述凝固浴为水。
7.根据权利要求1至6任一项所述的一种编织或自动铺丝用热塑性树脂基连续纤维预浸料制备方法,其特征在于:具体包括以下步骤:
步骤一:在室温条件下将聚醚砜树脂与N,N-二甲基吡咯烷酮溶剂按照25:75的比例混合,然后在70℃下搅拌混合均匀,完全溶解后加入7wt%异丁醇致孔剂搅拌至透明,得到树脂胶液;
步骤二:在浸胶机上将连续纤维束以4m/min的速率浸渍步骤一中得到的树脂胶液,通过挤压辊将浸渍树脂胶液后的连续纤维束的树脂含量控制30wt%,得到预浸胶连续纤维束;
步骤三:将预浸胶纤维束立即转入凝固浴,凝固浴将树脂胶液中的溶剂分离出来,导致表面出现多孔现象,从而转化为固体白色预浸料;所述凝固浴为水;
步骤四:将步骤三制得的白色预浸料在80℃条件下进行抽真空烘干处理,制得热塑性树脂基连续纤维预浸料。
8.根据权利要求1至6任一项所述的一种编织或自动铺丝用热塑性树脂基连续纤维预浸料制备方法,其特征在于:具体包括以下步骤:
步骤一:在室温条件下将聚醚酰亚胺树脂与二甲基乙酰胺溶剂按照15:85的比例混合,然后在60℃下搅拌混合均匀,完全溶解后加入6wt%聚乙烯吡咯烷酮致孔剂搅拌至透明,得到树脂胶液;
步骤二:在浸胶机上将连续纤维束以3m/min的速率浸渍步骤一中得到的树脂胶液,通过挤压辊将浸渍树脂胶液后的连续纤维束的树脂含量控制27wt%,得到预浸胶连续纤维束;
步骤三:将预浸胶纤维束立即转入凝固浴,凝固浴将树脂胶液中的溶剂分离出来,导致表面出现多孔现象,从而转化为固体白色预浸料;所述凝固浴为水;
步骤四:将步骤三制得的白色预浸料在70℃条件下进行抽真空烘干处理,制得热塑性树脂基连续纤维预浸料。
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