CN106113531B - 一种防卷翘cfrt单向带复合片材的生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防卷翘CFRT单向带复合片材的生产工艺，包括如下步骤：热熔、浸渍、辊压、复合后制得防翘曲的CFRT单向带复合片材，浸渍模只设置有单向挤出口，使得纤维束单侧浸渍热塑性材料，通过两片单侧具有热塑性材料层的浸渍片复合后，所形成的CFRT单向带复合片材结构为3层，避免了应力抵消而导致的变形，浸渍模的腔体内波浪形流道壁镀铬，有利于纤维束在模具腔内的牵引顺畅，避免纤维束断丝，制得的CFRT单向带复合片材具有高韧性和优良的耐冲击性，且不卷翘，有效提高与贴面层的附着性。

Description

一种防卷翘CFRT单向带复合片材的生产工艺
技术领域
本发明涉及复合材料领域，尤其涉及一种防卷翘CFRT单向带复合片材的生产工艺。
背景技术
连续纤维增强热塑性复合材料是以连续纤维作为增强材料、热塑性树脂作为基体，与热固性树脂复合材料相比，热塑性树脂复合材料的突出优点是具有高韧性和高损伤容限，耐冲击性能好。因此，连续纤维增强热塑性复合材料缠绕成型制品的耐疲劳性能大大超过热固性树脂的制品，使用寿命显著提高。同时，热塑性树脂复合材料成型周期短、生产效率高，还存在二次加工、回收利用等方面的优势。因此，近年来，热塑性树脂复合材料的研发及应用发展迅速，缠绕成型所用的基体树脂已经开始从传统的热固性树脂向热塑性树脂转变。
申请号为200810233396.9公开了一种连续纤维增强塑料预浸料的制造方法及其所有的浸渍模具，浸渍模具包括由底加热板、上加热板、第一侧加热板、第二侧加热板、导纱板及出口模具构成的长方形外腔体，所述导纱板和出口模具上分别设有导纱口和出料口，在所示外腔体内装有分纱盒，该分纱盒内沿长度方向排列有相互平行的分纱辊，在靠近所述导纱板的外腔体上设有空心出胶棒，该出胶棒的一头出身外腔体设置接头。制造方法包括如下步骤：在浸渍模具内加入热塑性塑料、稀释剂及接枝剂，并加热使其熔化；纤维纱束经导纱装置进入浸渍模具内，并通过展开装置使纤维纱束在浸渍模具内展开，纤维纱束充分浸渍后，通过浸渍模具出口端的成型模具成型后出来；从浸渍模具出来的先丝预浸料冷却固化或进入产品成型系统，采用这种工艺制得的连续纤维增强热塑性复合材料在浸渍过程中均存在热熔树脂受重力影响，容易在纤维束出现气泡或杂质，造成纤维束上的树脂含量不均匀；浸渍后的纤维束两面都具有树脂层，卷成圆筒状展开后容易卷翘，需要经过处理后才能使用，降低工作效率，增加制造成本。
发明内容
针对现有技术中的不足，本发明提供了一种防卷翘CFRT单向带复合片材的生产工艺，CFRT单向带复合片材在具备高韧性和高损伤容限，耐冲击性能优良的同时，可以使卷成圆筒状结构的CFRT单向带复合片材不需要再经过特殊处理展开不发生卷翘，并能获得良好的附着性能，降低生产成本。
为了实现上述目的，本发明采用了以下的技术方案得以解决：一种防卷翘CFRT单向带复合片材的生产工艺，所述工艺包括如下步骤：1）热熔： PP等热塑性材料通过挤出设备形成热熔状态；2）浸渍：通过牵引装置将分散均匀的纤维束牵引入浸渍模内，将热熔状态的热塑性材料通过设置在浸渍模顶部的单向挤出口注入有分散均匀的纤维束的浸渍模具腔中，使热塑性材料对纤维束一侧进行浸润，最后将一侧具有热塑性材料层的浸渍片向设置在所述浸渍模底部的出口牵引，所述浸渍模顶部只设置一个热塑材料挤出口，所述浸渍模内用于纤维束与热塑性材料浸渍并同时用于纤维束与热塑性材料通过的腔体流道设置为波浪形；3）辊压：对浸渍完成的浸渍片通过压辊使其初步成型，制得单侧具有热塑性材料层的浸渍片；4）复合：将两片上述步骤中形成的单侧具有热塑性材料层的浸渍片通过特氟龙布上下夹持经过一排热压辊和一排冷压辊进行复合，制得防翘曲的CFRT单向带复合片材。压辊压力0.5～3MPa、热压温度160～240℃。
上述方案中，优选的，所述纤维束材质为玻璃纤维或碳纤维。
上述方案中，优选的，所述纤维为连续纤维。
上述方案中，优选的，所述浸渍模的腔体内波浪形流道壁镀铬。有利于纤维束在模具腔内的牵引顺畅，避免纤维束断丝。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本工艺在浸渍过程中，浸渍模只设置单向挤出口，使得纤维束单侧浸渍热塑性材料，通过两片单侧具有热塑性材料层复合后，所形成的CFRT单向带复合片材结构为3层，避免因应力抵消而导致的卷翘变形，且浸渍模的腔体内壁镀铬，有利于纤维束在模具腔内的牵引顺畅，避免纤维束断丝，制得的CFRT单向带复合片材具有高韧性和优良的耐冲击性。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
一种防卷翘CFRT单向带复合片材的生产工艺，所述工艺包括如下步骤：1）热熔：以PP等热塑性材料通过挤出设备形成热熔状态；2）浸渍：通过牵引装置将分散均匀的纤维束牵引入浸渍模内，将热熔状态的热塑性材料通过设置在浸渍模顶部的单向挤出口注入有分散均匀的纤维束的浸渍模具腔中，使热塑性材料对纤维束一侧进行浸润，最后将一侧具有热塑性材料层的浸渍片向设置在所述浸渍模底部的出口牵引，所述浸渍模顶部只设置一个热塑材料挤出口，所述浸渍模内用于纤维束与热塑性材料浸渍并同时用于纤维束与热塑性材料通过的腔体流道设置为波浪形；3）辊压：对浸渍完成的浸渍片通过压辊使其初步成型，制得单侧具有热塑性材料层的浸渍片；4）复合：将两片上述步骤中形成的单侧具有热塑性材料层的浸渍片通过特氟龙布上下夹持经过一排热压辊和一排冷压辊进行复合，制得防翘曲的CFRT单向带复合片材。压辊压力0.5~3MPa、热压温度160～240℃；所述纤维束材质为玻璃纤维或碳纤维；所述纤维为连续纤维；所述浸渍模的腔体内波浪形流道壁镀铬。有利于纤维束在模具腔内的牵引顺畅，避免纤维束断丝。
浸渍模只设置有单向挤出口，使得纤维束单侧浸渍热塑性材料，通过两片单侧具有热塑性材料层的浸渍片复合后，所形成的CFRT单向带复合片材结构为3层，避免了应力抵消而导致的变形，浸渍模的腔体内波浪形流道壁镀铬，有利于纤维束在模具腔内的牵引顺畅，避免纤维束断丝，制得的CFRT单向带复合片材具有高韧性和优良的耐冲击性，且不卷翘，有效提高与贴面层的附着性。
上述实施例并非是对于本发明的限制，本发明并非仅限于上述实施例，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种防卷翘CFRT单向带复合片材的生产工艺，其特征在于，所述工艺包括如下步骤：1）热熔：将PP等热塑性材料通过挤出设备形成热熔状态；2）浸渍：通过牵引装置将分散均匀的纤维束牵引入浸渍模内，将热熔状态的热塑性材料通过设置在浸渍模顶部的单向挤出口注入有分散均匀的纤维束的浸渍模具腔中，使热塑性材料对纤维束一侧进行表面浸润，最后将一侧具有热塑性材料层的浸渍片向设置在所述浸渍模底部的出口牵引，所述浸渍模顶部只设置一个热塑材料挤出口，所述浸渍模内用于纤维束与热塑性材料浸渍并同时用于纤维束与热塑性材料通过的腔体流道设置为波浪形；3）辊压：对浸渍完成的浸渍片通过压辊使其初步成型；4）复合：将两片上述步骤中形成的单侧具有热塑性材料层的浸渍片，采用特氟龙布上下夹持并经过一排热压辊、一排冷压辊进行复合，制得防翘曲的CFRT单向带复合片材，压辊压力0.5～3MPa、热压温度160～240℃。
2.根据权利要求1所述的一种防卷翘CFRT单向带复合片材的生产工艺，其特征在于，所述纤维束材质为玻璃纤维或碳纤维。
3.根据权利要求1或2所述的一种防卷翘CFRT单向带复合片材的生产工艺，其特征在于，所述纤维为连续纤维。
4.根据权利要求1所述的一种防卷翘CFRT单向带复合片材的生产工艺，其特征在于，所述浸渍模的腔体内波浪形流道壁镀铬。
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