[发明专利]一种热塑性复合螺母及其制备方法与应用

说明书

本公开涉及一种热塑性复合材料连接部件，特别涉及一种热塑性复合螺母及其制备方法与应用。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，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；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。解决现有技术中热固性树脂螺母不易二次回收利用，且无法制备得到复合结构的螺母，影响螺母力学性能的问题。

技术领域

本公开涉及一种热塑性复合材料连接部件，特别涉及一种热塑性复合螺母及其制备方法与应用。

背景技术

这里的陈述仅提供与本公开有关的背景信息，而不必然构成现有技术。

螺母与螺栓是常见的紧固装置，现有技术中的螺母螺栓多为金属材料制成，但金属螺母、螺栓由于刚性较强，一方面存在易产生松动的问题，另一方面，金属螺母、螺栓长时间不活动，易产生锈蚀，难以拆卸。

为解决这一问题，现有技术中提出了利用热固性塑料制备螺母的方式，利用树脂相对于金属具有一定的流动性，树脂更易与金属结合，因此与金属的拧紧度较好，不易产生松动，但发明人发现，随着热固性复合材料应用领域的不断扩大，热固性复合材料部件的诸多问题逐渐显现出来，由于基体树脂为不熔的三维网络结构，因此对于以此为基体的复合材料部件的二次利用和回收成为该复合材料应用的巨大技术难题。

发明内容

针对现有技术中热固性树脂螺母不易二次回收利用，且无法制备得到复合结构的螺母，影响螺母力学性能的问题。

本公开一个或一些实施方式中，提供一种热塑性复合螺母，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。

本公开一个或一些实施方式中，提供一种热塑性复合螺母的制备方法，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。

本公开一个或一些实施方式中，提供上述热塑性复合螺母的制备方法制得的热塑性复合螺母。

本公开一个或一些实施方式中，提供一种紧固装置，包括权上述热塑性复合螺母与螺栓，所述螺栓的螺纹与表面螺纹层螺纹对应。

上述技术方案中的一个或一些技术方案具有如下优点或有益效果：