CN103660308A - 连续纤维织物增强热塑性树脂复合材料及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及连续纤维织物增强热塑性树脂复合材料及其制作方法，该复合材料由连续纤维经过热塑性树脂熔融浸渍后冷却成型得到，厚度在0.20mm-0.35mm，其中，连续纤维增强织物含量为40wt％-65wt％，连续纤维织物均匀铺开并经调节张力、消除静电后进入热塑性树脂中进行熔融浸渍，最后在冷却单元冷却并卷绕成型得到连续纤维织物增强热塑性树脂复合材料。与现有技术相比，本发明解决了现有的热塑性树脂与纤维增强过程中树脂粘度过高而引起的一些问题，比如设备工艺复杂，设备成本过高，工艺操作过程不环保，浸渍不好易导致干纱等很多问题。

Description

连续纤维织物增强热塑性树脂复合材料及其制作方法

技术领域

本发明涉及连续纤维增强热塑性树脂复合材料的预浸布，尤其是涉及一种连续纤维织物增强热塑性树脂复合材料及其制作方法。 

背景技术

复合材料目前在生活中得到越来越多的应用，如家电电子电器、军用复合材料、汽车等。但是市场目前主要是纤维增强热固性的复合材料居多，热固性材料具有粘度低，强度高，刚性好，耐候性和耐热性优良等特征，与纤维复合浸渍好，加工方便，故应用较多，但是热固性树脂不可回收利用，需一次成型，且加工周期长，有后熟化过程，操作过程中污染大，对环境影响较大；故目前也很多单位和学者也在研究和开发热塑性复合材料，热塑性树脂成型周期短，机械强度高，抗冲击性能优异，且操作过程对环境无不利影响，废料可回收利用等，热塑性基复合材料拥更是机械强度高，可替代钢铁等金属，质量轻，可重复利用，环保性优良。 

但是，热塑性树脂熔体粘度大是限制其发展的一个重要因素。熔体的高粘度使其与纤维复合时出现一些不良的效果，比如纤维与树脂浸润效果很差，容易产生干纱，这样就很难充分利用纤维和树脂的实际强度来达到复合材料理论上应该达到的数值；另一方面，高熔体粘度使得纤维在树脂中的含量不宜过高，这样的话起增强作用的纤维就很难更大程度上起到高增强的效果，而只能是起一定程度上的增强。为了增加树脂与纤维织物的浸润效果，很多人采用热塑性树脂粉末均匀的分散在在连续纤维织物上，加热熔融后形成均一的复合材料，如专利US20050215148，介绍了一种可以让树脂粉末均匀的分布在纤维上的设备，这个设备要求粒子的直径范围在1-2000um，在后续压力作用下可得到完全无气泡的浸渍良好的预浸带。该种方法主要是塑料粉末与连续纤维混合过程中所采用的流化床设备成本较高。 

圣戈班Twintex纤维采用聚丙烯纤维与玻璃纤维混纺，然后将混纺纱加热熔融，使玻璃纤维浸渍聚丙烯树脂，这样得到的纤维与树脂浸渍良好，纤维含量可到60％ 甚至以上，但是这种工艺要求将树脂首先熔融纺成纤维，两者纤维纱的混合也会使成本增加，工艺放缩，原料的投入增加。 

国外对于这种纤维增强热塑性复合材料研究和应用都有很多，如专利US4098943和US4469543，介绍连续纤维织物与挤出的热塑性薄膜或者热塑性粉料复合，再加热熔融浸渍形成复合片材，一层纤维织物与两层热塑性树脂薄膜或者两层纤维织物与三层热塑性树脂薄膜间隔铺排，加热熔融让热塑性树脂浸渍入玻璃纤维中。该工艺比较简单，主要纤维与树脂的浸渍效果不理想。 

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种以纤维织物为增强材料，热塑性树脂为增强基体，制备一种连续的纤维热塑性树脂复合预浸带材，该设备工艺简单，操作简便，设备可实现高效连续化生产，且生产过程中没有任何的环境污染，得到的预浸片材浸渍良好，孔隙率低，厚度可调等优点。本发明的目的可以通过以下技术方案来实现： 

连续纤维织物增强热塑性树脂复合材料，该复合材料由连续纤维经过热塑性树脂熔融浸渍后冷却成型得到，其中，连续纤维增强织物含量为40wt％-65wt％，厚度在0.20mm-0.35mm。 

所述的连续纤维为无机纤维、有机纤维或金属纤维，单向纱或者编织布，网格布、斜纹布或纤维毡。 

所述的无机纤维包括玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、天然纤维或玄武岩纤维，其中天然纤维选自苎麻纤维、大麻纤维、剑麻纤维、黄麻纤维、亚麻纤维中的一种或几种；所述的有机纤维包括芳香族聚酰胺纤维，所述的金属纤维包括不锈钢纤维。 

所述的热塑性树脂选自聚烯烃、热塑性聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯PC或热塑性聚氨酯TPU。 

所述的聚烯烃包括聚丙烯、共聚聚丙烯或聚乙烯。 

所述的热塑性聚酯包括聚对苯二甲酸乙二醇酯PET、聚对苯二甲酸丙二醇酯PTT或聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT； 

所述的聚酰胺包括尼龙6、尼龙66、尼龙12、尼龙1212或尼龙612。 

制作连续纤维织物增强热塑性聚氨酯复合材料的方法，包括以下步骤： 

(1)将连续纤维织物均匀铺开并调节张力，消除纤维织物表面的静电后对其 进行预热； 

(2)将预热后的连续纤维增强织物在一个带有加热装置的双带辊压机中利用热塑性树脂进行熔融浸渍，此处不需要任何的模具，增强织物与加热装置也无任何明显的接触； 

(3)将浸渍好的连续纤维增强织物在冷却单元冷却，得到浸渍良好的预浸带经过卷绕成型得到连续纤维织物增强热塑性树脂复合材料。 

步骤(1)具体包括以下步骤： 

a、连续纤维织物均匀平整铺开 

连续纤维织物从放卷装置或平行排布的纱架上铺开，其中，连续纤维丝束铺开时在水平转动的锭子上设置保证连续纤维在展开时张力均匀性的阻尼装置，纤维织物或者纤维毡直接从放卷辊上引出，手工调节其均匀性和平整性； 

b、调节连续纤维织物的张力 

设置一组张力辊保证引出的连续纤维织物均匀平整的排列并前进； 

c、消除纤维织物表面的静电 

通过静电消除装置对连续纤维织物进行静电消除； 

d、连续纤维织物预加热 

采用红外加热方式或电加热方式对连续纤维织物进行预加热处理，加热温度高于热塑性树脂的熔融温度，优选210-290℃。 

步骤(2)具体包括以下步骤： 

预热好的连续增强纤维织物进入浸渍装置，该浸渍装置包括挤出机和双带辊压机，挤出机提供热塑性树脂，双带辊压机主要由钢带、热烘箱、用于调节钢带张力的辊筒及一组压力辊组成，所述的双带辊压机、钢带用于输送预浸带材，所述的热烘箱采用红外加热方式或电加热方式，加热温度范围为200℃-280℃，使热塑性树脂始终保持熔融与纤维织物浸渍，辊筒控制钢带的张力使钢带与带有热塑性树脂基体的纤维织物接触的面始终处于平整的状态，上下各设置4个压力辊，施加压力使树脂与纤维充分浸渍，并控制预浸带材的厚度，辊筒静止不转动使热塑性树脂浸渍入纤维织物中，避免压辊沾上热塑性树脂。 

步骤(3)具体包括以下步骤： 

a、复合材料的冷却定型 

浸渍完全得到的复合织物完成熟化过程后进入冷却装置，使结晶聚合物结晶或 非晶聚合物冷却至玻璃化转变温度以下，所述的冷却装置主要由一组分别通有冷却水及冷空气的冷却压辊组成，两冷却压辊之间的距离与钢带之间的距离相等； 

b、复合预浸带的卷绕成型 

冷却定型后的纤维织物增强热塑性复合预浸带材缠绕至收卷辊上，完成复合材料的收卷工作，即得到连续纤维织物增强热塑性聚氨酯复合材料。 

本发明的核心是采用一个双带辊压机对纤维和树脂进行浸渍，弥补了热塑性材料熔体粘性大，熔体流动性差的缺点，且不同于拉挤工艺，无需使用任何模具便可制备高玻纤含量的增强材料。 

本发明所使用的设备依次包括纱架或放卷装置(用于增强纤维织物的加料)，包含几个放卷纤维辊或放卷辊，主要是提供增强纤维织物，接着增强纤维织物进入一组张力辊，通过静电消除装置，用于增强纤维织物的预加热器对纤维织物预热。 

然后进入浸渍装置，浸渍装置包括挤出机和双带辊压机。挤出机提供热塑性树脂，双带辊压机主要由钢带，热烘箱，用于调节钢带张力的辊筒以及一组压力辊组成。钢带主要是起到一个输送预浸带材的作用；热烘箱为保证热塑性树脂的一个熔体流动状态，使其更好的与纤维织物浸渍；滚筒控制钢带的张力，使钢带与带有热塑性树脂基体的纤维织物接触的面始终处于平整的状态；压力辊有上下各4个压力辊组成，主要是施加一定的压力是树脂与纤维充分浸渍，并控制预浸带材的厚度。 

完成浸渍好的的复合预浸带材进入冷却装置，使其结晶或冷却至玻璃化转变温度以下。冷却完全后，将成型好的连续纤维织物增强热塑性树脂复合预浸带材缠绕至收卷辊上，完成复合预浸带材的收卷工作。 

压力辊来控制上下两个面的钢带的距离，根据预浸带材的厚度需求可调节它们之间的距离，且在一定程度也可控制预浸纤维复合织物的实际厚度。 

滚筒是静止不转动的，其目的是为了使热塑性树脂浸渍入纤维织物中，为了避免压辊沾上热塑性树脂。 

加热烘箱采用红外加热方式或电加热方式，所加热温度范围为200℃-280℃，设置加热烘箱目的是为了是使热塑性树脂始终保持熔融的最佳状态，便于与纤维织物浸渍。 

复合预浸带材至少被冷却至热塑性树脂凝固温度的温度。 

冷却装置主要由两组冷却压辊分别通有循环冷却水或冷却水或直接冷空气冷却，实现热塑性树脂的冷却定型，保证纤维增强热塑性树脂复合带材表面平整光洁； 冷却压辊之间的距离与上述步骤中上下钢带之间的距离相等。 

收卷辊的速度可以控制整个纤维织物在生产过程中的速度，也可适当的调节纤维织物所受张力大小。 

复合预浸带材纤维含量一般在40wt％-65wt％，厚度在0.20mm-0.35mm，热塑性复合带材可再热成型工艺中可单独的再被加工成最终的形式。 

与现有技术相比，本发明解决了现有的热塑性树脂与纤维增强过程中树脂粘度过高而引起的一些问题，比如设备工艺复杂，设备成本过高，工艺操作过程不环保，浸渍不好易导致干纱等问题。本发明采用的设备和方法工艺简单，操作方便，制备的复合带材浸渍良好，操作过程环保可靠。 

附图说明

图1为本发明使用设备的结构示意图。 

图中，1-纱架或放卷辊、2-连续纤维织物、3-张力辊、4-静电消除装置、5-用于增强纤维织物的预加热器、6-螺杆挤出机、7-热塑性树脂、8-带有热塑性树脂基体的纤维织物、9-双带辊压机、10-钢带、11-加热烘箱、12-用于调节钢带张力的辊筒、13-压力辊、14-纤维增强热塑性树脂预浸带材、15a为冷却压辊、15b为冷却压辊、16-收卷辊。 

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。 

连续纤维织物增强热塑性聚氨酯复合预浸片材的制备设备如图1所示，主要包括：连续纤维织物纱架或放卷装置1，连续纤维织物2进入一组张力辊3，通过静电消除装置4，用于增强纤维织物的预加热器6对纤维织物进行预热，然后进入浸渍装置，整个装置的主要部分为浸渍装置，包括挤出机6和双带辊压机9。挤出机6提供热塑性树脂7，双带辊压机9主要由钢带10，热烘箱11，用于调节钢带张力的辊筒12，压力辊13组成。钢带10主要是起到一个输送预浸带材的作用；热烘箱11为保证热塑性树脂的一个熔体流动状态，使其更好的与纤维织物浸渍；用于调节钢带张力的辊筒12控制钢带10的张力，使钢带10与带有热塑性树脂基体的纤维织物8接触的面始终处于平整的状态；压力辊13有上下各4个压力辊组成，主要是施加一定的压力是树脂与纤维充分浸渍，并控制预浸带材的厚度。浸渍好的 复合预浸带材随后进入冷却单元，最后纤维织物增强热塑性树脂复合预浸片材14缠绕至收卷辊16上，完成复合材料的收卷工作。 

一般利用本发明所说的设备制备连续纤维织物增强热塑性聚氨酯复合材料预浸带的方法，主要包括以下几个步骤： 

(1)将连续纤维织物均匀平整的铺开 

连续纤维织物2从放卷装置或平行排布的纱架上，如果是连续纤维丝束的话，可在水平转动的锭子上设置阻尼装置以保证连续纤维在展开时张力的均匀性，保证连续纤维展开时的稳定性和平行排列；如果是纤维织物或者纤维毡，那就直接从放卷辊上引出，手工调节其均匀性和平整性即可。 

(2)调节连续纤维织物的张力 

为保证引出的连续纤维织物2均匀平整的排列并前进，此处设置一组张力辊3，则此处的张力辊不仅可以再生产进行过程中提高他们的张力，而且还可以让其均匀平行排列，减少纤维丝束之间水平间隙(连续纤维丝束)和使纤维织物表面更加光滑平整，有利于避免浸渍过程中起毛的现象，且避免纤维织物产生扭曲和变形。 

(3)消除纤维织物表面的静电： 

纤维织物经过一组张力调节辊之后不可避免的会因为摩擦而引起静电，会使纤维织物表面起毛，特别是连续纤维束，影响制品的生产，因此在纤维织物进入加热装置之前事先对其进行消除静电处理，通过静电消除装置4来实现。 

(4)连续纤维织物预加热 

此处将连续纤维织物进行加热，保证纤维进入热的树种当中不至于使其表层树脂因为遇到冷的纤维织物而导致结晶，且可提高生产效率。预加热器5采用红外加热方式或电加热方式，所加热的温度高于热塑性树脂的熔融温度，优选210-290℃。 

(5)纤维织物与热塑性树脂的浸渍 

浸渍装置是整个实验的核心部分，预热好的连续增强纤维织物4进入浸渍装置，浸渍装置包括挤出机6和双带辊压机9。挤出机6提供热塑性树脂7，双带辊压机主要由钢带10，热烘箱11，用于调节钢带张力的辊筒12，一组压力辊13组成。双带辊压机9，钢带10主要是起到一个输送预浸带材的作用；热烘箱11为保证热塑性树脂的一个熔体流动状态，使其更好的与纤维织物浸渍；辊筒12控制钢带10的张力，使钢带10与带有热塑性树脂基体的纤维织物8接触的面始终处于平整的状态；压力辊13有上下各4个压力辊组成，主要是施加一定的压力是树脂与 纤维充分浸渍，并控制预浸带材的厚度。辊筒12是静止不转动的，其目的是为了使热塑性聚氨酯浸渍入纤维织物中，为了避免压辊沾上热塑性树脂。加热烘箱11采用红外加热方式或电加热方式，加热温度范围为200℃-280℃，设置加热烘箱11目的是为了是使热塑性树脂始终保持熔融的最佳状态，便于与纤维织物浸渍。 

(6)复合材料的冷却、定型 

浸渍完全的复合织物完成熟化过程后进入冷却装置，使结晶聚合物结晶或非晶聚合物冷却至玻璃化转变温度以下。冷却装置主要由一组冷却压辊15a、冷却压辊15b组成。冷却压辊15b中通有冷却水，冷却压辊15a采用冷空气冷却，实现热塑性树脂的冷却定型，保证纤维增强热塑性树脂复合带材表面平整光洁；冷却压辊15a与冷却压辊15b之间的距离与上述步骤(4)中上下钢带13之间的距离相等，有所需的复合预浸带材14决定，并控制复合预计带材14的最终厚度。 

(7)复合预浸带的卷绕成型 

经过该组辊后复合织物至少被冷却至热塑性树脂凝固温度的温度。冷却定型后的纤维织物增强热塑性树脂复合预浸带材14缠绕至收卷辊16上，完成复合材料的收卷工作。收卷辊的速度可以控制整个纤维织物在生产过程中的速度，也可适当的作为调节纤维织物所受张力大小。得到的制品纤维织物增强热塑性树脂复合预浸片材23纤维含量一般在40wt％-65wt％，厚度在0.20mm-0.35mm，热塑性树脂复合片材可再热成型工艺中可单独的再被加工成最终的形式。 

实施例1 

将连续玻璃纤维卷(PPG公司45882400tex)安装在纱架1上，将连续纤维纱平行均匀的引出并经过张力辊3以保证纤维的初步分散，玻璃纤维形成平行均匀排布的单向纤维纱，通过静电消除装置4消除玻纤的静电，接着连续纤维进入预加热烘箱5，此处烘箱设定的温度为240℃。 

在浸渍装置处，螺杆挤出机挤出聚丙烯树脂(燕山石化的7726)，具有较低的粘度，浇注到玻璃纤维单向纱2上经过双带辊压机9，辊压机与树脂接触的上下两个钢带10面面之间的距离为0.25mm。加热烘箱的温度为230℃，浸渍完全之后进入冷却定型装置，冷却辊之间的间隙为0.25mm，得到的连续玻璃纤维增强聚丙烯复合预浸带的厚度为0.25mm，浸渍良好，表面光滑平整，纤维含量60％。强度及测试方法见表一。 

实施例2 

将连续碳纤维卷(东丽T70024K)安装在纱架1上，将连续碳纤维纱平行均匀的引出并经过张力辊3以保证纤维的初步分散，玻璃纤维形成平行均匀排布的单向纤维纱，通过静电消除装置4消除玻纤的静电，接着连续纤维进入预加热烘箱5，此处烘箱设定的温度为230℃。 

在浸渍装置处，螺杆挤出机挤出热塑性聚氨酯树脂(Desmpaopan 372X)，挤出浇注到碳纤维单向纱2上经过双带辊压机9，辊压机与树脂接触的上下两个钢带10面面之间的距离为0.30mm。加热烘箱的温度为220℃，浸渍完全之后进入冷却定型装置，冷却辊之间的间隙为0.30mm，得到的连续碳纤维增强热塑性聚氨酯复合预浸带的厚度为0.30mm，浸渍良好，表面光滑平整，纤维含量50％。强度及测试方法见表一。 

实施例3 

将连续天然纤维毡(天然纤维由南京新禾有限公司提供的苎麻纤维)安装在放卷辊1上，小心将连续天然纤维毡引出并经过张力辊3以保证纤维表面的平整，通过静电消除装置4消除玻纤的静电，接着连续纤维进入预加热烘箱，此处烘箱设定的温度为210℃。 

在浸渍装置处，螺杆挤出机挤出超高分子量聚乙烯树脂，具有较低的粘度，浇注到连续天然纤维毡2上经过双带辊压机9，辊压机与树脂接触的上下两个钢带10面面之间的距离为0.20mm。加热烘箱的温度为200℃，浸渍完全之后进入冷却定型装置，冷却辊之间的间隙为0.20mm，得到的连续天然纤维毡增强超高分子量聚乙烯复合预浸带的厚度为0.20mm，浸渍良好，表面光滑平整，纤维含量65％。强度及测试方法见表一。 

实施例4 

将连续玻璃纤维布(海宁杰特玻纤布业有限公司)安装在放卷辊1上，小心将连续玻纤布引出并经过张力辊3以保证纤维表面的平整，通过静电消除装置4消除玻纤的静电，接着连续纤维进入预加热烘箱，此处烘箱设定的温度为290℃。 

在浸渍装置处，螺杆挤出机挤出聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂PET，浇注到连续玻璃纤维布2上经过双带辊压机9，辊压机与树脂接触的上下两个钢带10面面之间的距离为0.35mm。加热烘箱的温度为280℃，浸渍完全之后进入冷却定型装置，冷却辊之间的间隙为0.35mm，得到的连续玻璃纤维布增强PET复合预浸带的厚度为0.35mm，浸渍良好，表面光滑平整，纤维含量40％。强度及测试方法见表一。 

实施例5 

连续不锈钢纤维增强热尼龙6预浸带 

将连续不锈钢纤维卷安装在纱架1上，小心将连续不锈钢纤维引出并经过张力辊3以保证纤维表面的平整，通过静电消除装置4消除玻纤的静电，接着连续纤维进入预加热烘箱，此处烘箱设定的温度为270℃。 

在浸渍装置处，螺杆挤出机挤出尼龙6树脂，浇注到连续不锈钢纤维纱2上经过双带辊压机9，辊压机与树脂接触的上下两个钢带10面面之间的距离为0.32mm。加热烘箱的温度为260℃，浸渍完全之后进入冷却定型装置，冷却辊之间的间隙为0.32mm，得到的连续不锈钢纤维增强尼龙6复合预浸带的厚度为0.32mm，浸渍良好，表面光滑平整，纤维含量45％。强度及测试方法见表一。 

实施例6 

连续凯芙拉纤维(芳纶)增强热聚碳酸酯PC预浸带 

将连续凯芙拉纤维卷安装在纱架1上，小心将连续凯芙拉纤维引出并经过张力辊3以保证纤维表面的平整，通过静电消除装置4消除玻纤的静电，接着连续纤维进入预加热烘箱，此处烘箱设定的温度为270℃。 

在浸渍装置处，螺杆挤出机挤出聚碳酸酯PC树脂，浇注到凯芙拉单向纱2上经过双带辊压机9，辊压机与树脂接触的上下两个钢带10面面之间的距离为0.22mm。加热烘箱的温度为260℃，浸渍完全之后进入冷却定型装置，冷却辊之间的间隙为0.22mm，得到的连续凯芙拉增强PC复合预浸带的厚度为0.22mm，浸渍良好，表面光滑平整，纤维含量50％。强度及测试方法见表一。 

表一不同纤维和树脂的实施效果例 

表中的纤维含量利用烧灰分的方式测得，其测试方法如下：称取一定质量的复合材料M1(2-3g，精密称量)放入不锈钢坩埚中，然后讲不锈钢坩埚放入马弗炉中，温度为500℃，1h后取出自然冷却，精确称取坩埚中剩余的纤维重量M2g，纤维的百分含量即为M1/M2*100％，树脂含量为(1-M1/M2)*100％。 

实施例7 

大麻纤维及剑麻纤维增强共聚聚丙烯预浸带复合材料，大麻纤维及剑麻纤维经过聚聚丙烯熔融浸渍后冷却定型得到，大麻纤维及剑麻纤维含量为40wt％，厚度为0.2mm。 

复合材料的方法，包括以下步骤： 

(1)将大麻纤维及剑麻纤维网格布均匀铺开并调节张力，消除纤维织物表面的静电后对其进行预热，具体包括以下步骤： 

a、连续纤维织物均匀平整铺开 

大麻纤维及剑麻纤维网格布从放卷装置上铺开，手工调节其均匀性和平整性； 

b、调节连续纤维织物的张力 

设置一组张力辊保证引出的大麻纤维及剑麻纤维均匀平整的排列并前进； 

c、消除纤维织物表面的静电 

通过静电消除装置对大麻纤维及剑麻纤维进行静电消除； 

d、连续纤维织物预加热 

采用红外加热方式对大麻纤维及剑麻纤维进行预加热处理，加热温度高于共聚聚丙烯的熔融温度； 

(2)将预热后的大麻纤维及剑麻纤维在一个带有加热装置的双带辊压机中利用共聚聚丙烯进行熔融浸渍，此处不需要任何的模具，大麻纤维及剑麻纤维与加热装置也无任何明显的接触，具体包括以下步骤： 

预热好的大麻纤维及剑麻纤维进入浸渍装置，该浸渍装置包括挤出机和双带辊压机，挤出机提供共聚聚丙烯，双带辊压机主要由钢带、热烘箱、用于调节钢带张力的辊筒及一组压力辊组成，双带辊压机、钢带用于输送预浸带材，热烘箱采用红外加热方式，加热温度范围为200℃-230℃，使共聚聚丙烯始终保持熔融与大麻纤维及剑麻纤维浸渍，辊筒控制钢带的张力使钢带与带有共聚聚丙烯基体的大麻纤维 及剑麻纤维接触的面始终处于平整的状态，上下各设置4个压力辊，施加压力使树脂与纤维充分浸渍，并控制预浸带材的厚度，辊筒静止不转动使共聚聚丙烯浸渍入大麻纤维及剑麻纤维中，避免压辊沾上共聚聚丙烯； 

(3)将浸渍好的大麻纤维及剑麻纤维增强织物在冷却单元冷却，得到浸渍良好的预浸带经过卷绕成型得到大麻纤维及剑麻纤维增强共聚聚丙烯复合材料，具体包括以下步骤： 

a、复合材料的冷却定型 

浸渍完全得到的复合织物完成熟化过程后进入冷却装置，使结晶聚合物结晶或非晶聚合物冷却至玻璃化转变温度以下，所述的冷却装置主要由一组分别通有冷却水及冷空气的冷却压辊组成，两冷却压辊之间的距离与钢带之间的距离相等； 

b、复合预浸带的卷绕成型 

冷却定型后的纤维织物增强热塑性复合预浸带材缠绕至收卷辊上，完成复合材料的收卷工作，即得到大麻纤维及剑麻纤维增强共聚聚丙烯预浸带复合材料。 

实施例8 

硼纤维增强PTT预浸带复合材料，硼纤维经过PTT熔融浸渍后冷却定型得到，硼纤维含量为50wt％，厚度为0.3mm。 

复合材料的方法，包括以下步骤： 

(1)将硼纤维均匀铺开并调节张力，消除纤维织物表面的静电后对其进行预热，具体包括以下步骤： 

a、连续纤维织物均匀平整铺开 

硼纤维卷从平行排布的纱架上铺开，在水平转动的锭子上设置保证硼纤维在展开时张力均匀性的阻尼装置； 

b、调节连续纤维织物的张力 

设置一组张力辊保证引出的硼纤维均匀平整的排列并前进； 

c、消除纤维织物表面的静电 

通过静电消除装置对硼纤维进行静电消除； 

d、连续纤维织物预加热 

采用电加热方式对硼纤维进行预加热处理，加热温度高于PTT的熔融温度； 

(2)将预热后的硼纤维在一个带有加热装置的双带辊压机中利用PTT进行熔融浸渍，此处不需要任何的模具，硼纤维与加热装置也无任何明显的接触，具体包 括以下步骤： 

预热好的硼纤维进入浸渍装置，该浸渍装置包括挤出机和双带辊压机，挤出机提供PTT，双带辊压机主要由钢带、热烘箱、用于调节钢带张力的辊筒及一组压力辊组成，双带辊压机、钢带用于输送预浸带材，热烘箱采用电加热方式，加热温度范围为260℃-280℃，使PTT始终保持熔融与硼纤维织物浸渍，辊筒控制钢带的张力使钢带与带有PTT基体的硼纤维织物接触的面始终处于平整的状态，上下各设置4个压力辊，施加压力使PTT与硼纤维充分浸渍，并控制预浸带材的厚度，辊筒静止不转动使PTT浸渍入硼纤维织物中，避免压辊沾上PTT树脂； 

(3)将浸渍好的硼纤维增强织物在冷却单元冷却，得到浸渍良好的预浸带经过卷绕成型得到硼纤维增强PTT复合材料，具体包括以下步骤： 

a、复合材料的冷却定型 

浸渍完全得到的复合织物完成熟化过程后进入冷却装置，使结晶聚合物结晶或非晶聚合物冷却至玻璃化转变温度以下，所述的冷却装置主要由一组分别通有冷却水及冷空气的冷却压辊组成，两冷却压辊之间的距离与钢带之间的距离相等；

b、复合预浸带的卷绕成型 

冷却定型后的硼纤维增强PTT复合预浸带材缠绕至收卷辊上，完成复合材料的收卷工作，即得到硼纤维增强PTT预浸带。 

实施例9 

不锈钢纤维增强PBT预浸带复合材料，不锈钢纤维经过PBT树脂熔融浸渍后冷却定型得到，不锈钢纤维含量为65wt％，厚度为0.35mm。采用的原料为不锈钢纤维单向纱以及PBT树脂，该复合材料的制作方法与实施例8相同。 

实施例10 

芳香族聚酰胺纤维增强尼龙1212预浸带复合材料，芳香族聚酰胺纤维经过尼龙1212熔融浸渍后冷却定型得到，芳香族聚酰胺纤维含量为55wt％，厚度为0.25mm。采用的原料为芳香族聚酰胺纤维单向纱以及尼龙1212树脂，该复合材料的制作方法与实施例8相同。 

实施例11 

玄武岩纤维增强尼龙612预浸带复合材料，玄武岩纤维经过尼龙612熔融浸渍后冷却定型得到，玄武岩纤维纤维含量为65wt％，厚度为0.35mm。采用的原料为玄武岩纤维单向纱以及尼龙612树脂，该复合材料的制作方法与实施例8相同。 

Claims (9)

1.连续纤维织物增强热塑性树脂复合材料，其特征在于，该复合材料为经过热塑性树脂熔融浸渍后冷却成型得到的连续纤维增强织物复合材料，厚度在0.20mm-0.35mm，其中，连续纤维增强织物含量为40wt％-65wt％。

2.根据权利要求1所述的连续纤维织物增强热塑性树脂复合材料，其特征在于，所述的连续纤维为无机纤维、有机纤维或金属纤维，单向纱或者编织布，网格布、斜纹布或纤维毡。

3.根据权利要求2所述的连续纤维织物增强热塑性树脂复合材料，其特征在于，所述的无机纤维包括玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、天然纤维或玄武岩纤维，其中天然纤维选自苎麻纤维、大麻纤维、剑麻纤维、黄麻纤维或亚麻纤维中的一种或几种；所述的有机纤维包括芳香族聚酰胺纤维，所述的金属纤维包括不锈钢纤维。

4.根据权利要求1所述的连续纤维织物增强热塑性树脂复合材料，其特征在于，所述的热塑性树脂选自聚烯烃、热塑性聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯PC或热塑性聚氨酯TPU。

5.根据权利要求4所述的连续纤维织物增强热塑性树脂复合材料，其特征在于，所述的聚烯烃包括聚丙烯、共聚聚丙烯或聚乙烯；所述的热塑性聚酯包括聚对苯二甲酸乙二醇酯PET、聚对苯二甲酸丙二酵酯PTT或聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT；所述的聚酰胺包括尼龙6、尼龙66、尼龙12、尼龙1212或尼龙612。

6.制作如权利要求1所述连续纤维织物增强热塑性树脂复合材料的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)将连续纤维织物均匀铺开并调节张力，消除纤维织物表面的静电后对其进行预热；

(2)将预热后的连续纤维增强织物在一个带有加热装置的双带辊压机中利用热塑性树脂进行熔融浸渍，此处不需要任何的模具，增强织物与加热装置也无任何明显的接触；

(3)将浸渍好的连续纤维增强织物在冷却单元冷却，得到浸渍良好的预浸带，经过卷绕成型得到连续纤维织物增强热塑性树脂复合材料。

7.根据权利要求6所述的连续纤维织物增强热塑性树脂复合材料的制作方法，其特征在于，步骤(1)具体包括以下步骤：

a、连续纤维织物均匀平整铺开

连续纤维织物从放卷装置或平行排布的纱架上铺开，其中，连续纤维丝束铺开时在水平转动的锭子上设置保证连续纤维在展开时张力均匀性的阻尼装置，纤维织物或者纤维毡直接从放卷辊上引出，手工调节其均匀性和平整性；

b、调节连续纤维织物的张力

设置一组张力辊保证引出的连续纤维织物均匀平整的排列并前进；

c、消除纤维织物表面的静电

通过静电消除装置对连续纤维织物进行静电消除；

d、连续纤维织物预加热

采用红外加热方式或电加热方式对连续纤维织物进行预加热处理，加热温度高于热塑性树脂的熔融温度，优选210-290℃。

8.根据权利要求6所述的连续纤维织物增强热塑性树脂复合材料的制作方法，其特征在于，步骤(2)具体包括以下步骤：

预热好的连续增强纤维织物进入浸渍装置，该浸渍装置包括挤出机和双带辊压机，挤出机提供热塑性树脂，双带辊压机主要由钢带、热烘箱、用于调节钢带张力的辊筒及一组压力辊组成，所述的双带辊压机输送预浸带材，所述的热烘箱采用红外加热方式或电加热方式，加热温度范围为200℃-280℃，使热塑性树脂始终保持熔融状态与纤维织物浸渍，辊筒控制钢带的张力使钢带与带有热塑性树脂基体的纤维织物接触的面始终处于平整的状态，压力辊有上下各设置4个，施加压力使树脂与纤维充分浸渍，并控制预浸带材的厚度，辊筒静止不转动使热塑性树脂浸渍入纤维织物中，避免压辊沾上热塑性树脂。

9.根据权利要求6所述的连续纤维织物增强热塑性树脂复合材料的制作方法，其特征在于，步骤(3)具体包括以下步骤：

a、复合材料的冷却定型

浸渍完全得到的复合织物完成熟化过程后进入冷却装置，使结晶聚合物结晶或非晶聚合物冷却至玻璃化转变温度以下，所述的冷却装置主要由一组分别通有冷却水及冷空气的冷却压辊组成，两冷却压辊之间的距离与钢带之间的距离相等；

b、复合预浸带的卷绕成型

冷却定型后的纤维织物增强热塑性复合预浸带材缠绕至收卷辊上，完成复合材料的收卷工作，即得到连续纤维织物增强热塑性树脂复合材料。

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