[发明专利]一种碳纤维增强聚醚醚酮复合材料热压成型方法

摘要

本发明提出一种碳纤维增强聚醚醚酮复合板材热压成型方法。本方法将加热单元从液压机中剥离出来，使用加热管对模具加热，实现高温热压功能；通过在真空环境中热压成型，大幅减少树脂中的气泡含量，提高试件表面的光洁度及制件性能；在模具中设置冷却单元，通过调节高压冷气的流量和温度来调节冷却速度，以此来控制基体树脂的结晶度，实现高强度与高韧性之间灵活选择。采用本方法热压成型的碳纤维增强聚醚醚酮复合板材，生产设备简单，解决了高熔点、高粘度聚醚醚酮树脂生产过程中材料内部孔隙率大，树脂浸渍纤维不充分，试样性能不足，成型周期长等问题。

主权项

一种碳纤维增强聚醚醚酮复合板材热压成型方法，利用复合板材热压成型装置，该装置包括液压机、成型模具和真空系统；所述成型模具包括上凸模和与之相匹配的下凹模,上凸模和下凹模均通过模座安装在液压机的工作台上；上凸模和下凹模相对设置，下凹模位于上凸模之下，用于存放预浸料；上凸模、下凹模内部设有冷却单元，所述上凸模、下凹模固定板内开设有多个冷却通道，与上凸模、下凹模内设的冷却单元一并，通过流量计和调节阀与空冷机相连；所述上凸模、下凹模内设的冷却单元及固定板内开设的各个冷却通道的进气口和出气口，分别通过耐高温软管汇接成一路进气口和一路出气口，使冷却管道直接与外界联通；与上凸模、下凹模之相连的模座内部设有加热单元；所述加热单元为在上凸模、下凹模的模座内埋设的多个加热管，与液压机分离；模座与工作台之间设有隔热板,使成型模具与复合板材热压成型装置其余部分隔热；所述真空系统包括真空罩和真空泵，真空罩设在所述成型模具和液压机外部，用于抽出成型模具工作空间的空气，形成负压；其特征在于，包括如下步骤：（1）投料：将碳纤维增强聚醚醚酮预浸料放入装置的成型模具的下凹模中；（2）抽真空：将模具温度升至200℃左右后，同时在非压紧状态下开始抽真空，使真空罩内的绝对真空度达到1KPa以下；（3）热压：将模具温度升至390‑410℃，液压机驱动上凸模下移，对下凹模内的预浸料施加10‑30 ton的压力，并保温15‑30min；（4）冷却：停止加热和抽真空，以5‑20℃/min冷却速度冷至100℃，取出制品，完成成型。