[发明专利]一种芳纶纤维复合芯的制备方法

说明书

本发明属于纤维复合材料制备一体化设计技术领域，尤其涉及一种芳纶纤维复合芯的制备方法，该方法主要是针对芳纶纤维在复合芯中的应用，在芳纶纤维浸入拉挤浸胶槽前，通过对芳纶纤维表面上浆改善其与树脂的结合性能，通过上水溶性或油溶性环氧、乙烯基树脂上浆剂、硅烷偶联剂等表面上浆后，经过甬道一定温度干燥，再进入浸胶槽，通过拉挤制备芳纶复合芯。本发明通过在拉挤工艺前对芳纶纤维丝束进行表面上浆处理，改善纤维表面的浸润性，同时与纤维干燥处理一起，本方法可以提高在拉挤过程中与树脂的结合性能，制备高强度的芳纶复合芯。

技术领域

本发明属于纤维复合材料制备一体化设计技术领域，尤其涉及一种芳纶纤维表面处理及其复合芯的制备方法。

背景技术

目前，在高压输电导线中，为了降低导线重量、降低长时间由于重量塑化变形造成的延伸、低垂造成损伤等情况，采用碳纤维、碳纤维与玻璃纤维等混杂纤维的拉挤复合芯材料，但是由于碳纤维增强复合材料的韧性较差，在纤维复合芯运送安装过程中会造成纤维内部损伤。本发明提出利用高强度的芳纶纤维代替碳纤维制备其复合芯的来解决脆性造成的内部损伤等。但是由于芳纶纤维表面由于高度结晶取向等情况，造成纤维表面的活性基团较低，纤维的表面与树脂之间的界面润湿性能和结合性能较差。

如，专利文献1(名称为“架空导线用高强连续纤维树脂基复合芯制备方法”)公开了单芯复合芯由内层纤维树脂芯及外层纤维树脂芯通信复合而成。此种方法操作麻烦，效率低，且无法实现连续化生产，生产效率低，且纤维未进行上浆处理，表面性能不佳。专利文献2(名称为“芳纶纤维表面改性的处理方法”)公开了将干燥过的芳纶纤维同介质一起密闭于玻璃反应器内，采用γ射线辐照处理。采用此种方法表面处理的效果有限，且不能对纤维内部进行改性，反应时间相对较长。专利文献3(名称为“芳纶纤维表面改性方法”)公开了采用界面聚合法交联液晶单体4，4-二羟基-α,α-二甲基苄联氮。此种方法操作麻烦，效率低，且无法实现连续化生产，生产效率低。

现有技术中将纤维上浆处理与拉挤成型工艺一体化的技术报道很少，本发明在芳纶纤维浸入拉挤浸胶槽前，通过对芳纶纤维表面上浆改善其与树脂的结合性能，通过在拉挤前对纤维进行表面上浆剂处理(水溶性或油溶性环氧、NH2(表面处理剂、梳理剂))等上浆后，经过甬道干燥，此步一方面解决其表面性能，同时可以进行干燥除去纤维内部吸收的水分。然后再进入浸胶槽，调节拉挤工艺得到芳纶复合芯，对提高纤维表面性能、加强纤维和树脂结合强度有很大帮助，可以制备性能较高的芳纶纤维复合芯。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：CN102136319A

专利文献2：CN200610150924.5

专利文献3：CN200810228915.2

发明内容

发明要解决的技术问题

本发明的目的是将现有技术中纤维上浆处理与拉挤成型工艺实现一体化，二者在同一生产线上完成，不需要分离进行两个步骤，在芳纶纤维浸入拉挤浸胶槽前，通过对芳纶纤维表面上浆改善其与树脂的结合性能，上浆完成后直接进行拉挤工艺，得到芳纶复合芯，对提高纤维表面性能、加强纤维和树脂结合强度有很大帮助。

用于解决技术问题的方法

针对上述问题，本发明提出了一种芳纶纤维合芯的制备方法。

根据本发明的一个实施方案，提供一种芳纶纤维合芯的制备方法，其包括如下步骤：a.芳纶纤维丝束从丝架穿过导纱孔进入装有表面上浆剂的液体槽，然后通过空气加热甬道进行干燥；b.经过上浆干燥后的芳纶纤维丝束通过导纱孔浸入浸胶槽浸胶再进入拉挤模具进行拉挤成型，进行固化、后固化、剪切得到芳纶复合芯。

一种实施方式为，其中，所述上浆装置置于丝架后；根据丝束的多少布置导纱孔，所述甬道置于上浆剂后上方。