[发明专利]一种热熔可控型碳纤维热塑性预浸织物结构及其制备方法

说明书

本发明公开了一种热熔可控型碳纤维热塑性预浸织物结构及其制备方法，为分层结构，依次为热塑性树脂基底胶膜层、热塑性树脂颗粒层和叠层多维度碳纤维织物层；热塑性树脂颗粒层的厚度为0.05‑1mm，树脂颗粒的粒径为1‑10μm；叠层多维度碳纤维织物层由若干层平面织物叠合而成。该种预浸织物结构可以保证生产效率，可以控制热熔含浸速度和含浸效果，且可以避免溶剂对预浸织物的结构致密性造成不良影响。

技术领域

本发明属于碳纤维预浸织物领域，特别涉及一种热熔可控型碳纤维热塑性预浸织物结构及其制备方法。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

碳纤维热塑性织物是一种目前制备碳纤维热塑性复合材料使用的关键中间产品，该预浸织物通过纤维的多维度排布实现复合材料各个方向上的有效增强效果，同时通过热塑性树脂基体的配合，在有效保证力学刚性的同时，有效提高了韧性等综合力学性能的发挥。目前，预浸料的制备方法种类较多，主要包括乳液浸渍法、热熔含浸法、流化床浸渍等，而不同的工艺方法各有优势也有问题，如，乳液浸渍法存在溶剂排出困难问题，热熔含浸法的工艺能耗较高、流化床浸渍对装备的要求较高。

发明内容

为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是提供一种热熔可控型碳纤维热塑性预浸织物结构及其制备方法。该种预浸织物结构可以保证生产效率，可以控制热熔含浸速度和含浸效果，且可以避免溶剂对预浸织物的结构致密性造成不良影响。

为解决以上技术问题，本发明的一种或多种实施例提供了如下技术方案：

本发明的第一个方面，提供一种热熔可控型碳纤维热塑性预浸织物结构，为分层结构，依次为热塑性树脂基底胶膜层、热塑性树脂颗粒层和叠层多维度碳纤维织物层；热塑性树脂颗粒层的厚度为0.05-1mm，树脂颗粒的粒径为1-10μm；叠层多维度碳纤维织物层由若干层平面织物叠合而成。

此处的多维度是指三维四向或三维五向等。

本发明的第二个方面，提供上述热熔可控型碳纤维热塑性预浸织物结构的制备方法，包括如下步骤：

制备热塑性树脂基底胶膜层；

在热塑性树脂基底胶膜层的内表面喷涂加工一层热塑性树脂颗粒层；

将碳纤维织物去除上浆剂，将表面处理后的碳纤维织物加压热熔叠合于热塑性树脂颗粒层上，即得。

与现有技术相比，本发明的以上一个或多个实施例的有益效果为：

(1)采用含有热塑性树脂颗粒层的热塑性树脂胶膜，通过热辊加压熔融含浸，加压热熔过程将纤维织物层与胶膜基底之间的颗粒热塑性树脂挤压熔融，有效渗入多维纤维织物之间，保证含浸过程中纤维单丝之间的浸渍效果，最终通过树脂胶膜基底的热熔制备碳纤维预浸织物，可有效解决纤维织物单丝之间热熔含浸效果不均匀的问题，控制树脂的热熔含浸速度和效果(颗粒层树脂由于颗粒粒度较小，可以渗透到纤维单丝之间，在颗粒树脂加热熔融过程中，有效在纤维单丝之间形成基体树脂的连续状态，保证纤维的界面效果)；

(2)采用多维度碳纤维织物结构，可以灵活调整含浸过程的速度和提高生产效率。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明实施例中热熔可控型碳纤维热塑性预浸织物结构的结构示意图。

其中，1、热塑性树脂基底胶膜层，2、热塑性树脂颗粒层，3、叠层多维度碳纤维织物层。

具体实施方式