[发明专利]一种连续纤维增强热塑树脂复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种连续纤维增强热塑树脂复合材料的制备方法，其特征在于，连续纤维增强热塑树脂复合材料，复合材料为三维编织预制体结构，是由一定体积分数连续纤维束被热塑树脂包裹后，按照三维四步法或三维五步法编织而成的结构，其中制备上述连续纤维增强热塑树脂复合材料的具体步骤为：

(1)制备编织前复合连续纤维的线材

将连续纤维在牵引装置作用下，依次通过表面浸润剂浸渍槽、烘干箱、热塑树脂熔体浸渍槽、成型模具，在空气中冷却固化成型，制备得到热塑树脂包裹的编织前复合连续纤维线材；表面浸润剂浸胶槽中为与纤维和热塑树脂适配的浸润剂，确保连续纤维在浸润剂浸胶槽中浸泡的时间2-60min；烘干箱温度范围为90-120℃，确保连续纤维在其中干燥的时间5-50min；在成型模具中，模具内温度为基体热塑树脂熔点的0.9-1.1倍，加压至2-5MPa，保温保压5-10min；其中，连续纤维包括玄武岩纤维、玻璃纤维、碳纤维中的一种或一种以上的组合；热塑树脂包括聚乙烯、聚丙烯、尼龙、ABS中的一种或一种以上的组合；

所述热塑树脂中含有占热塑树脂质量分数0.5-1％的滑石粉颗粒，连续纤维的体积分数占整个复合材料50-70％；

连续纤维线材的直径为1-3mm；三维编织预制体结构的相邻两根纤维线材的间隙不大于1mm；

(2)编织复合材料

采用三维四步法或三维五步法将线材编织成三维编织预制体结构；在编织过程中，当存在由于树脂含量过高导致线材偏硬不易编织的情况时，提高编织环境温度，至35-45℃，线材稍有软化，且控制相邻两根纤维线材之间的间隙≤1mm，获得编织的复合材料；

(3)对步骤(2)获得编织的复合材料进行二次熔融、注塑处理；

具体步骤为：将编织好的复合材料预制体放入模具中，加热至0.9-1.1倍的熔点，加压至2-5Mpa，保温保压5-10min待预制体初步成型；再将预制体取出，置于注塑模具中，在温度为基体树脂熔点的1-1.2倍和2-5Mpa压力下通过注塑机向模具中注入基体热塑树脂，进行保压2-5min。