[发明专利]热塑性基体复合材料棒材的制备系统、制备方法及棒材

权利要求书

1.一种热塑性基体复合材料棒材的制备系统，其特征在于：包括依次设置的预浸带放置架、预热模具、集束模具、定径模具、冷却模具和牵引收卷装置，预热模具、集束模具、定径模具、冷却模具均内设通道，各个模具的通道依次连通；

所述预浸带放置架上安装有若干个辊筒；

预热模具，外设加热套；

冷却模具，外设冷却装置。

2.根据权利要求1所述的热塑性基体复合材料棒材的制备系统，其特征在于：还包括穿丝定位架，穿丝定位架上开设有若干个通孔；

进一步的，所述通孔的直径为1-2mm，通孔的数量为20-100个。

3.根据权利要求1所述的热塑性基体复合材料棒材的制备系统，其特征在于：所述集束模具中的通道为缩径模腔，缩径模腔的小径端位于大径端的下游；

进一步的，所述集束模具的通道内，沿预浸带的移动方向依次设置有低温加热区、中温加热区和高温加热区。

4.根据权利要求1所述的热塑性基体复合材料棒材的制备系统，其特征在于：还包括牵引收卷装置，牵引收卷装置设置于冷却模具的末端。

5.一种热塑性基体复合材料棒材的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

来自多个辊筒的多个热塑性预浸带汇集到预热模具中，进行加热，被加热软化的预浸带通过集束模具集束后，进入定径模具中，在定径模具的挤压下，形成致密的棒材，定径后的棒材经冷却后，成型。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：预浸带的宽度为2-20mm。热塑性纤维预浸带采用连续长度，可缠绕在辊筒使用。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：热塑性纤维预浸带所采用的树脂基体选自聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚酰胺、聚醚酮、聚醚醚酮、聚四氟乙烯、聚氨酯、聚苯硫醚以及聚甲醛中的任意一种；

进一步的，热塑性纤维预浸带的增强纤维选自玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、UHMWPE纤维、玄武岩纤维、碳化硅纤维中的一种或多种的组合；

进一步的，热塑性纤维预浸带的树脂含量为20-70％之间，％为质量百分数。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：对热塑性预浸带进行预热的温度为200-280℃；

热塑性预浸料在集束模具中依次经过低温加热区、中温加热区和高温加热区；

低温加热区的加热温度为280-300℃；

中温加热区的加热温度为300-350℃；

高温加热区的加热温度为350-400℃；

进一步的，热塑性预浸料在集束模具内的成型时间为5-10min。

9.权利要求5-8所述制备方法制备得到的热塑性基体复合材料棒材。

10.根据权利要求9所述的热塑性基体复合材料棒材，其特征在于：热塑性基体复合材料棒材的直径为3-15mm。