[发明专利]一种高强度纤维复合材料片材的制备方法

摘要

一种高强度纤维复合材料片材的制备方法，涉及用于增强和加固工程结构的高强度纤维复合材料片材的制造方法。本发明方法是先制备混合纤维布，再经过两端局部加强，然后经折叠和两端预制成波形状的简单工艺而得成品。采用本发明方法制备出的FRP片材具有宽度小，易于用波形齿夹具锚夹持和锚固，能充分发挥其极限强度，能显著提高工程结构的加固效果，并且制作工艺简单，施工方便，成本低。本发明的方法具有制备方式灵活，工艺简单，生产设备少，成本低等特点。采用本发明制备出的FRP片材，广泛用于新建或已建工程结构的增强和加固，特别适于用作预应力材料加固桥梁或房屋建筑及制作桥梁的斜拉索、吊杆等。

主权项

一种高强度纤维复合材料片材的制备方法，其特征在于具体方法步骤如下：(1)制备混合纤维布用高强度纤维丝，即碳纤维丝、玻璃纤维丝、芳纶纤维丝、玄武岩纤维丝、聚对苯并双恶唑纤维丝、高强度聚乙烯纤维丝中的2～4种，用常规编织技术编织成具有各种性能和强度的混合纤维布；或者用市售高强度纤维布，即碳纤维布、玻璃纤维布、芳纶纤维布、玄武岩纤维布、PBO纤维布、高强度聚乙纤维布中的1～3种，按需要的长度剪裁并重叠成混合纤维布；(2)两端头局部加强第(1)步完成后，用第(1)步编织的混合纤维布或者市售的碳纤维布、玻璃纤维布、芳纶纤维布、玄武岩纤维布、PBO纤维布、高强度聚乙纤维布中的1种，裁剪成2条长度为0.3～2米、宽度为0.2～5米的加强布条，分别放置在第(1)步制备出的混合纤维布的两端，加强布条的具体尺寸根据所用的波形齿夹具锚的长度和FRP片材的厚度确定；(3)折叠第(2)步完成后，将第(2)步已进行两端局部加强的混合纤维布，先折叠成混合纤维带，再通过真空灌注法浸渍树脂，或者先浸渍树脂后再折叠成混合纤维带，即FRP带(4)；所述的FRP带(4)的厚度为0.5～50mm、宽度为30～400mm、长度为2～1000m，具体的厚度、宽度及长度根据被增强和加固的工程结构确定；(4)两端预制成波形状①两端用波形齿夹具锚夹持第(3)步完成后，先在两个波形齿夹具锚的上、下波形齿板(1、2)的波形齿表面上涂刷脱模剂或铺设一层塑料薄膜，再将第(3)步制备出的已经浸渍树脂的FRP带(4)的两端，分别放置于两个波形齿夹具锚的上、下波形齿板(1、2)之间，然后分别装上压紧及锁定装置(3)，对厚度为0.5～1mm的已浸渍树脂的FRP带(4)，选用上、下波形齿板(1、2)为无缝隙吻合的波形齿夹具锚夹持；对厚度为1～50mm的已浸渍树脂的FRP带(4)，选用上、下波形齿板(1、2)为有缝隙吻合的波形齿夹具锚夹持；②将两端张紧并固化第(4) ①步完成后，先将夹持有已浸渍树脂的FRP带(4)的一端的波形齿夹具锚固定，其另一端的波形齿夹具锚将浸渍树脂的FRP带(4)拉紧后再固定，然后在加热温度为40℃～120℃的条件下固化0.5～10小时；或在自然条件下固化4～48小时，在固化期间，对FRP带(4)的上、下表面进行挤压；③拆除两端夹持的波形齿夹具锚第(4) ②步完成后，先拆除两端的波形齿夹具锚的压紧及锁定装置(3)，再拆除两端的上、下波形齿板(1、2)。