CN107298813A - 一种基于耐高温热塑性复合材料树脂的预浸带及其制备方法 - Google Patents

一种基于耐高温热塑性复合材料树脂的预浸带及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及预浸带制备领域，公开了一种基于耐高温热塑性复合材料树脂的预浸带及其制备方法，该预浸带由10‑20份的芳纶‑碳纤维复捻纤维和100份的热塑性树脂喷淋液制得；热塑性树脂喷淋液由以下组分配制而成：热塑性树脂粉体20‑40％、碳化硅1‑2％、陶瓷粉0.5‑1.5％、马来酸酐接枝聚丙烯0.4‑0.6％、木质素0.5‑1.5％、茶皂素0.5‑1.5％和余量的水。本发明选用芳纶‑碳纤维复捻纤维作为预浸带的增强材料，两种纤维能够互取所长，能够浸进一步提高纤维的耐高温性；同时在热塑性树脂中复合有耐高温无机材料，能够提高树脂基体的耐高温性。此外本发明的预浸带的孔隙率低，从而机械行性能好。

Description

一种基于耐高温热塑性复合材料树脂的预浸带及其制备方法
技术领域
本发明涉及浸带制备领域，尤其涉及一种基于耐高温热塑性复合材料树脂的预浸带及其制备方法。
背景技术
连续纤维增强热塑性树脂复合材料因为纤维在基体内连续分布，表现出很高的机械性能。同时又因为其成型速度快，可以循环使用等优点，成为目前关注的焦点。一般常用的热塑性树脂有聚丙烯，聚乙烯、PET、尼龙等几种；常用的增强纤维有玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等几种。
但是现有技术中预浸带中选用的连续纤维均为单种纤维，应用较多的为芳纶纤维，众所周知，芳纶纤维具有超高的强度，但是其耐高温性仍有待改善。因此限制了其在某些领域的应用。如申请号为CN201210310263.3的专利公开了一种纤维增强热塑性复合材料的制备方法，具体为：将纤维在包括热塑性树脂的熔体中进行浸渍，得到预浸带；将所述预浸带进行编织，得到纤维增强热塑性复合材料。本发明的连续纤维增强热塑性复合材料通过编织工艺成型，得到了三维结构的复合材料，从而使复合材料在横、纵向方向上都具有较高的刚度，极大地提高了热塑性复合材料的刚度。
上述专利即选用芳纶作为纤维增强材料，但是其只选用单种纤维，无法克服单种纤维带来的相应的技术问题。并且其选用的树脂基体的耐高温性也有待进一步提高。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于耐高温热塑性复合材料树脂的预浸带及其制备方法。
本发明选用芳纶-碳纤维复捻纤维作为预浸带的增强材料，两种纤维能够互取所长，能够浸进一步提高纤维的耐高温性；同时在热塑性树脂中复合有耐高温无机材料，能够提高树脂基体的耐高温性。此外本发明的预浸带的孔隙率低，从而机械行性能好。
本发明的具体技术方案为：一种基于耐高温热塑性复合材料树脂的预浸带，由10-20重量份的芳纶-碳纤维复捻纤维和100重量份的热塑性树脂喷淋液制得；所述热塑性树脂喷淋液由以下质量百分比的组分配制而成：热塑性树脂粉体20-40％、碳化硅1-2％、陶瓷粉0.5-1.5％、马来酸酐接枝聚丙烯0.4-0.6％、木质素0.5-1.5％、茶皂素 0.5-1.5％和余量的水。
本发明选用芳纶和碳纤维进行复捻，其中芳纶具有高强度的特点，而碳纤维具有出色的耐高温性能。复捻后能够结合两种纤维的特点。
此外，本发明选用喷淋工艺添加热塑性树脂，喷淋液中，碳化硅和陶瓷粉具有出色的耐高温和抗氧化性质，能够提高树脂基体的耐高温性。在木质素和茶皂素的作用下，热塑性树脂粉体在水中能够均匀分散、乳化，提高喷淋液的稳定性和对纤维的浸润性。在热塑性树脂固化后，马来酸酐接枝聚丙烯能够提高热塑性树脂粉体和其他物质的相容性。
进一步地，所述热塑性树脂粉体为聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯中的一种。
进一步地，所述热塑性粉体为微米级粉体。
进一步地，所述芳纶纤维为改性芳纶纤维，其制备方法如下：将纳米埃洛石管在300-400℃下热活化处理2-4h；然后将芳纶颗粒与热活化后的纳米埃洛石管、二氧化硅气凝胶粉末按质量比95:2-4:1-3混合后，添加至硫酸中分散均匀，得到纺丝溶液，最后按常规工艺纺丝后制得改性芳纶纤维。
在现有技术中，由于热塑性树脂对纤维浸润性差，因此两者的结合力较弱，结合处容易产生孔隙。而本发明用纳米埃洛石管和二氧化硅气凝胶粉对芳纶纤维进行预改性，纳米埃洛石管具有中空的管道结构，其经过热活化后，其内部结晶水得到去除，管道空间得到增大，二氧化硅气凝胶粉具有超高的比表面积，因此将纳米埃洛石管和二氧化硅气凝胶粉复合到芳纶纤维中后，使得芳纶纤维对喷淋液具有较好的吸收能力，在喷淋时，热塑性树脂能够充分被吸收而渗透进入纤维内部。因此两者间的结合较好，热压成型后的预浸带基体密实度较高，孔隙率较低。此外，纳米埃洛石管和二氧化硅气凝胶粉还能够进一步提高纤维的耐高温、耐候性等性能。
进一步地，所述预浸带的厚度为0.2-0.4mm，宽度为1-500mm。
一种基于耐高温热塑性复合材料树脂的预浸带的制备方法，包括以下步骤：
(1)纤维复捻：将芳纶纤维和碳纤维按2-3:1的股数进行复捻，复捻后在张紧条件下对纤维表面喷洒粘合剂，干燥后得到复捻纤维。
(2)喷淋处理：对复捻纤维进行清洗、干燥，再经过导丝后，用热塑性树脂喷淋液对复捻纤维进行喷淋处理。
(3)热压成型：对步骤(2)得到的中间产品依次进行干燥、热辊处理。
(4)收卷：进过切割、收卷后制得成品。
步骤(1)中，本发明采用了独创的复捻工艺：先将芳纶纤维和碳纤维纤维按一定股数复捻，然后在纤维张紧的条件下喷洒粘合剂。纤维在张紧条件下，其取向性较好，在轴向上的保持较高的预张力，纤维机械性能更好。而在此条件下喷洒粘合剂进行快速固化，相当于将复捻纤维的此状态进行了“封存”，固化后的复捻纤维能够保持较好的机械性能。
步骤(2)中，本发明选用喷淋的工艺进行热塑性树脂的添加，此工艺与传统的熔融浸渍法相比，由于其不采用有机溶剂，在后续热压工艺中不会因为有机溶剂的快速挥发而在预浸带基体中产生大量孔隙，从而影响预浸带性能。
步骤(3)和步骤(4)中，按常规工艺即可。
进一步地，步骤(1)之后，步骤(2)之前，所述复捻纤维还经过预处理：在复捻纤维表面喷洒预处理液，将复捻纤维在50-60℃、65-75％相对湿度的环境下闷制处理24-48h。
本发明还可预先对复捻纤维进行预处理，喷洒预处理液后，在特定温度和湿度环境下对纤维闷制处理，闷制后纤维的膨松度提高，使得在后续喷淋工艺中热塑性树脂喷淋液对纤维的浸润性大幅提高，热塑性树脂能够充分渗透进入纤维内部并与之结合。与现有技术中对纤维进行开纤的方法相比，开纤过程会损伤纤维，使得纤维表面变得毛糙，而本发明预处理方法不会对纤维造成负面影响。
进一步地，所述预处理液由以下质量百分比的组分配制而成：亲水性氨基硅油2-4％、十二烷基苯磺酸钠1-3％、吐温-801-3％、氯化钠0.5-1.5％和余量的水；
进一步地，预处理液的喷洒量为复捻纤维质量的4-8％。
对纤维喷洒上述预处理液后，在闷制过程中，十二烷基苯磺酸钠和吐温-80能够降低纤维表面能，使得预处理液能够渗透进入纤维内部，使得纤维变得膨松，易于浸润；氯化钠起到保水作用，亲水性氨基硅油能够在纤维表面成膜，在闷制过程中使纤维与空气隔离，在闷制的特定温湿度外部环境下，纤维内部由于内外部渗透压差的存在而变得膨松，易于后续热塑性树脂喷淋液的浸润。
进一步地，步骤(3)中，所述热辊处理的温度为150-250℃，辊压速度为10-20m/min。
与现有技术对比，本发明的有益效果是：本发明选用芳纶-碳纤维复捻纤维作为预浸带的增强材料，两种纤维能够互取所长，能够浸进一步提高纤维的耐高温性；同时在热塑性树脂中复合有耐高温无机材料，能够提高树脂基体的耐高温性。此外本发明的预浸带的孔隙率低，从而机械行性能好。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1
一种基于耐高温热塑性复合材料树脂的预浸带，厚度为0.3mm，宽度为250mm。由15重量份的芳纶-碳纤维复捻纤维和100重量份的热塑性树脂喷淋液制得。
所述热塑性树脂喷淋液由以下质量百分比的组分配制而成：热塑性树脂粉体(为米粉聚氯乙烯)30％、碳化硅1.5％、陶瓷粉1％、马来酸酐接枝聚丙烯0.5％、木质素1％、茶皂素1％和余量的水。
一种基于耐高温热塑性复合材料树脂的预浸带的制备方法，包括以下步骤：
(1)纤维复捻：将芳纶纤维和碳纤维按2:1的股数进行复捻，复捻后在张紧条件下对纤维表面喷洒质量为复捻纤维6％的粘合剂，干燥后得到复捻纤维。所述复捻纤维还经过预处理：在复捻纤维表面喷洒预处理液，将复捻纤维在55℃、70％相对湿度的环境下闷制处理36h。所述预处理液由以下质量百分比的组分配制而成：亲水性氨基硅油3％、十二烷基苯磺酸钠2％、吐温-802％、氯化钠1％和余量的水，
(2)喷淋处理：对复捻纤维进行清洗、干燥，再经过导丝后，用热塑性树脂喷淋液对复捻纤维进行喷淋处理。
(3)热压成型：对步骤(2)得到的中间产品依次进行干燥、热辊处理。其中热辊处理的温度为200℃，辊压速度为15m/min。
(4)收卷：进过切割、收卷后制得成品。
实施例2
一种基于耐高温热塑性复合材料树脂的预浸带，厚度为0.3mm，宽度为250mm。由15重量份的芳纶-碳纤维复捻纤维和100重量份的热塑性树脂喷淋液制得。
所述热塑性树脂喷淋液由以下质量百分比的组分配制而成：热塑性树脂粉体(为米粉聚氯乙烯粉体)30％、碳化硅1.5％、陶瓷粉1％、马来酸酐接枝聚丙烯0.5％、木质素1％、茶皂素1％和余量的水。
其中，所述芳纶纤维为改性芳纶纤维，其制备方法如下：将纳米埃洛石管在350℃下热活化处理3h；然后将芳纶颗粒与热活化后的纳米埃洛石管、二氧化硅气凝胶粉末按质量比95:3:2混合后，添加至硫酸中分散均匀，得到纺丝溶液，最后按常规工艺纺丝后制得改性芳纶纤维。
一种基于耐高温热塑性复合材料树脂的预浸带的制备方法，包括以下步骤：
(1)纤维复捻：将芳纶纤维和碳纤维按2:1的股数进行复捻，复捻后在张紧条件 下对纤维表面喷洒质量为复捻纤维6％的粘合剂，干燥后得到复捻纤维。所述复捻纤维还经过预处理：在复捻纤维表面喷洒预处理液，将复捻纤维在55℃、70％相对湿度的环境下闷制处理36h。所述预处理液由以下质量百分比的组分配制而成：亲水性氨基硅油3％、十二烷基苯磺酸钠2％、吐温-802％、氯化钠1％和余量的水，
(2)喷淋处理：对复捻纤维进行清洗、干燥，再经过导丝后，用热塑性树脂喷淋液对复捻纤维进行喷淋处理。
(3)热压成型：对步骤(2)得到的中间产品依次进行干燥、热辊处理。其中热辊处理的温度为200℃，辊压速度为15m/min。
(4)收卷：进过切割、收卷后制得成品。
实施例3
一种基于耐高温热塑性复合材料树脂的预浸带，厚度为0.2mm，宽度为1mm。由10重量份的芳纶-碳纤维复捻纤维和100重量份的热塑性树脂喷淋液制得。
所述热塑性树脂喷淋液由以下质量百分比的组分配制而成：热塑性树脂粉体(为米粉聚乙烯粉体)20％、碳化硅1％、陶瓷粉1.5％、马来酸酐接枝聚丙烯0.4％、木质素1.5％、茶皂素0.5％和余量的水。
其中，所述芳纶纤维为改性芳纶纤维，其制备方法如下：将纳米埃洛石管在300℃下热活化处理4h；然后将芳纶颗粒与热活化后的纳米埃洛石管、二氧化硅气凝胶粉末按质量比95:2:3混合后，添加至硫酸中分散均匀，得到纺丝溶液，最后按常规工艺纺丝后制得改性芳纶纤维。
一种基于耐高温热塑性复合材料树脂的预浸带的制备方法，包括以下步骤：
(1)纤维复捻：将芳纶纤维和碳纤维按3:1的股数进行复捻，复捻后在张紧条件下对纤维表面喷洒质量为复捻纤维4％的粘合剂，干燥后得到复捻纤维。所述复捻纤维还经过预处理：在复捻纤维表面喷洒预处理液，将复捻纤维在60℃、75％相对湿度的环境下闷制处理48h。所述预处理液由以下质量百分比的组分配制而成：亲水性氨基硅油4％、十二烷基苯磺酸钠1％、吐温-803％、氯化钠0.5％和余量的水，
(2)喷淋处理：对复捻纤维进行清洗、干燥，再经过导丝后，用热塑性树脂喷淋液对复捻纤维进行喷淋处理。
(3)热压成型：对步骤(2)得到的中间产品依次进行干燥、热辊处理。其中热辊处理的温度为150℃，辊压速度为10m/min。
(4)收卷：进过切割、收卷后制得成品。
实施例4
一种基于耐高温热塑性复合材料树脂的预浸带，厚度为0.4mm，宽度为500mm。由20重量份的芳纶-碳纤维复捻纤维和100重量份的热塑性树脂喷淋液制得。
所述热塑性树脂喷淋液由以下质量百分比的组分配制而成：热塑性树脂粉体(为米粉聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯粉体)40％、碳化硅2％、陶瓷粉0.5％、马来酸酐接枝聚丙烯0.6％、木质素0.5％、茶皂素1.5％和余量的水。
其中，所述芳纶纤维为改性芳纶纤维，其制备方法如下：将纳米埃洛石管在400℃下热活化处理2h；然后将芳纶颗粒与热活化后的纳米埃洛石管、二氧化硅气凝胶粉末按质量比95:4:1混合后，添加至硫酸中分散均匀，得到纺丝溶液，最后按常规工艺纺丝后制得改性芳纶纤维。
一种基于耐高温热塑性复合材料树脂的预浸带的制备方法，包括以下步骤：
(1)纤维复捻：将芳纶纤维和碳纤维按3:1的股数进行复捻，复捻后在张紧条件下对纤维表面喷洒质量为复捻纤维4-8％的粘合剂，干燥后得到复捻纤维。所述复捻纤维还经过预处理：在复捻纤维表面喷洒预处理液，将复捻纤维在50℃、65％相对湿度的环境下闷制处理24h。所述预处理液由以下质量百分比的组分配制而成：亲水性氨基硅油2％、十二烷基苯磺酸钠3％、吐温-801％、氯化钠1.5％和余量的水，
(2)喷淋处理：对复捻纤维进行清洗、干燥，再经过导丝后，用热塑性树脂喷淋液对复捻纤维进行喷淋处理。
(3)热压成型：对步骤(2)得到的中间产品依次进行干燥、热辊处理。其中热辊处理的温度为220℃，辊压速度为20m/min。
(4)收卷：进过切割、收卷后制得成品。
对比例1
一种热塑性复合材料树脂的预浸带，厚度为0.3mm，宽度为250mm。由15重量份的芳纶纤维和100重量份的热塑性树脂喷淋液制得。
所述热塑性树脂喷淋液由以下质量百分比的组分配制而成：热塑性树脂粉体(为米粉聚氯乙烯)30％、木质素1％、茶皂素1％和余量的水。
一种热塑性复合材料树脂的预浸带的制备方法，包括以下步骤：
(1)喷淋处理：对芳纶纤维经过导丝后，用热塑性树脂喷淋液对复捻纤维进行喷淋处理。
(2)热压成型：对步骤(1)得到的中间产品依次进行干燥、热辊处理。其中热辊处理的温度为200℃，辊压速度为15m/min。
(3)收卷：进过切割、收卷后制得成品。
实施例1与对比例1制得的预浸带相比，其纤维在保证芳纶纤维原有高强度的基础上，还具有耐高温性。而树脂基体的耐高温性也由于对比例1
对实施例1-4的预浸带的孔隙率进行检测，具体结果如下：
组号 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 对比例1
孔隙率，％ 0.10 0.04 0.05 0.05 0.14
由上可知，本发明方法制备的预浸带热塑性树脂对纤维的浸润性较好，能够与纤维较好的结合，产生的孔隙较少。
本发明中所用原料、设备，若无特别说明，均为本领域的常用原料、设备；本发明中所用方法，若无特别说明，均为本领域的常规方法。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于耐高温热塑性复合材料树脂的预浸带，其特征在于由10-20重量份的芳纶-碳纤维复捻纤维和100重量份的热塑性树脂喷淋液制得；所述热塑性树脂喷淋液由以下质量百分比的组分配制而成：热塑性树脂粉体20-40％、碳化硅1-2％、陶瓷粉0.5-1.5％、马来酸酐接枝聚丙烯0.4-0.6％、木质素0.5-1.5％、茶皂素0.5-1.5％和余量的水。
2.如权利要求1所述的一种基于耐高温热塑性复合材料树脂的预浸带，其特征在于：所述热塑性树脂粉体为聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯中的一种。
3.如权利要求2所述的一种基于耐高温热塑性复合材料树脂的预浸带，其特征在于，所述热塑性粉体为微米级粉体。
4.如权利要求1所述的一种基于耐高温热塑性复合材料树脂的预浸带，其特征在于：所述芳纶纤维为改性芳纶纤维，其制备方法如下：将纳米埃洛石管在300-400℃下热活化处理2-4h；然后将芳纶颗粒与热活化后的纳米埃洛石管、二氧化硅气凝胶粉末按质量比95:2-4:1-3混合后，添加至硫酸中分散均匀，得到纺丝溶液，最后按常规工艺纺丝后制得改性芳纶纤维。
5.如权利要求1所述的一种基于耐高温热塑性复合材料树脂的预浸带，其特征在于：所述预浸带的厚度为0.2-0.4mm，宽度为1-500mm。
6.一种如权利要求1-5之一所述基于耐高温热塑性复合材料树脂的预浸带的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)纤维复捻：将芳纶纤维和碳纤维按2-3:1的股数进行复捻，复捻后在张紧条件下对纤维表面喷洒粘合剂，干燥后得到复捻纤维；
(2)喷淋处理：对复捻纤维进行清洗、干燥，再经过导丝后，用热塑性树脂喷淋液对复捻纤维进行喷淋处理；
(3)热压成型：对步骤(2)得到的中间产品依次进行干燥、热辊处理；
(4)收卷：进过切割、收卷后制得成品。
7.如权利要求6所述的一种基于耐高温热塑性复合材料树脂的预浸带的制备方法，其特征在于，步骤(1)之后，步骤(2)之前，所述复捻纤维还经过预处理：在复捻纤维表面喷洒预处理液，将复捻纤维在50-60℃、65-75％相对湿度的环境下闷制处理24-48h。
8.如权利要求7所述的一种基于耐高温热塑性复合材料树脂的预浸带的制备方法，其特征在于，所述预处理液由以下质量百分比的组分配制而成：亲水性氨基硅油2-4％、十二烷基苯磺酸钠1-3％、吐温-801-3％、氯化钠0.5-1.5％和余量的水。
9.如权利要求8所述的一种基于耐高温热塑性复合材料树脂的预浸带的制备方法，其特征在于，预处理液的喷洒量为复捻纤维质量的4-8％。
10.如权利要求6所述的一种基于耐高温热塑性复合材料树脂的预浸带的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述热辊处理的温度为150-250℃，辊压速度为10-20m/min。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110561783A (zh) * 2019-08-26 2019-12-13 华中科技大学鄂州工业技术研究院 一种基于热压成型工艺的生物质复合板材的制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102775622A (zh) * 2012-08-28 2012-11-14 株洲时代工程塑料制品有限责任公司 纤维增强热塑性复合材料的制备方法及其应用
CN103978696A (zh) * 2014-05-12 2014-08-13 东华大学 一种连续功能化碳纤维增强热塑性树脂基预浸带的制备工艺
CN104130393A (zh) * 2014-07-04 2014-11-05 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 连续纤维增强热塑性复合材料预浸带的制备方法及实现该方法的设备
CN106867101A (zh) * 2015-12-11 2017-06-20 上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司 连续纤维增强热塑性树脂预浸线、制备方法及所使用装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102775622A (zh) * 2012-08-28 2012-11-14 株洲时代工程塑料制品有限责任公司 纤维增强热塑性复合材料的制备方法及其应用
CN103978696A (zh) * 2014-05-12 2014-08-13 东华大学 一种连续功能化碳纤维增强热塑性树脂基预浸带的制备工艺
CN104130393A (zh) * 2014-07-04 2014-11-05 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 连续纤维增强热塑性复合材料预浸带的制备方法及实现该方法的设备
CN106867101A (zh) * 2015-12-11 2017-06-20 上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司 连续纤维增强热塑性树脂预浸线、制备方法及所使用装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110561783A (zh) * 2019-08-26 2019-12-13 华中科技大学鄂州工业技术研究院 一种基于热压成型工艺的生物质复合板材的制备方法

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