[发明专利]一种热塑性复合螺母及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种热塑性复合螺母，其特征在于，从内到外依次包括表面螺纹层、内部刚性环、中间过渡增强支撑环和混杂纤维增强环；

所述表面螺纹层为碳纤维复合热塑性树脂层，内表面为螺纹结构；

所述内部刚性环的主体为沿螺母轴向的高模量碳纤维；

所述中间过渡增强支撑环的主体为沿螺母轴向的高强度碳纤维；

所述混杂纤维增强环以热塑性树脂和混杂纤维组成。

2.如权利要求1所述的热塑性复合螺母，其特征在于，所述的内部刚性环的内表面环向缠绕碳纤维，该纤维以二维缠绕排布方式缠绕

优选的，二维缠绕排布方式包括环向缠绕、螺旋缠绕、纵向缠绕。

优选的，其中环向缠绕的缠绕角控制在85-90°范围内；螺旋缠绕的缠绕角控制在45-70°；纵向缠绕的缠绕角不超过25°。

优选的，所述高模量碳纤维包括M40、M40J、M55、M55J、M60、M60J。

优选的，其中高强度碳纤维采用T300、T700、T800、T1000碳纤维中的任意一种；

优选的，所述混杂纤维包括高强度碳纤维和高韧性纤维，其中高强度碳纤维包括T300、T700、T800、T1000碳纤维，高韧性纤维包括芳纶纤维、UHMWPE纤维、PBO纤维。

优选的，热塑性树脂包括聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、热塑性聚酯、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚醚酮、聚酰胺、聚酰亚胺。

3.一种热塑性复合螺母的制备方法，其特征在于，所述热塑性复合螺母从内到外由三个环形叠层复合而成，分别为内部刚性环、中间过渡增强支撑环、表面混杂纤维增强结构环；

包括叠层一次塑化成型和整体二次塑化成型步骤，

叠层一次塑化成型即三个环形叠层采用树脂、碳纤维或混杂纤维塑化成型，具体的，其中内部刚性环的内表面采用二维缠绕的高模量碳纤维和聚乙烯塑化成型制得；所述的内部刚性环的主体采用沿着轴向排布的高模量碳纤维进行增强，

中间过渡增强支撑环采用沿螺母轴向的碳纤维增强和丙烯树脂塑化成型制得；

表面混杂纤维增强结构环采用混杂的碳纤维和高韧性纤维以及热塑性聚酯树脂塑化成型制得；

整体二次塑化成型即将制得的三个环形叠层按内外结构排布后塑化成型制得。

4.如权利要求3所述的热塑性复合螺母的制备方法，其特征在于，所述的内部刚性环的内表面环向缠绕碳纤维，可选用M40、M40J、M55、M55J、M60、M60J中的任意一种，

或，所述二维缠绕排布方式包括环向缠绕、螺旋缠绕、纵向缠绕，其中环向缠绕的缠绕角控制在85-90°范围内，螺旋缠绕的缠绕角控制在45-70°，纵向缠绕的缠绕角不超过25°。

5.如权利要求3所述的热塑性复合螺母的制备方法，其特征在于，整个内部刚性环的整体以热塑性树脂为基体，整个刚性环的基体含量控制在40-60％范围内，根据设计要求灵活调整。

6.如权利要求3所述的热塑性复合螺母的制备方法，其特征在于，所述的内部刚性环的热塑性树脂基体，包括聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、热塑性聚酯、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚醚酮、聚酰胺、聚酰亚胺中的一种或多种。