CN108264684A - 连续纤维增强热塑性树脂预浸带和管材及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种连续纤维增强热塑性树脂预浸带和管材及其制备方法与应用，连续纤维增强热塑性树脂预浸带包括：35‐50wt％连续纤维、33‐51wt％热塑性树脂、6‐9wt％增容剂、5‐10wt％增韧剂和0.3‐0.6wt％抗氧剂。本发明制备的连续纤维增强热塑性树脂预浸带不仅具有比强度高、耐冲击性能好、抗老化、耐腐蚀和环保可回收等特点，而且其能够制备成管材，从而进一步扩大了其应用领域和使用范围。

Description

连续纤维增强热塑性树脂预浸带和管材及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于复合材料技术领域，具体涉及一种连续纤维增强热塑性树脂预浸带和管材及其制备方法与应用。
背景技术
在连续纤维增强热塑性树脂复合材料领域中，通常市场上使用其作为带材和板材，结构相对单一，不能满足一些新领域的需求。连续纤维增强热塑性树脂预浸带通常需要热压定型工艺进行加工，但是在用此材料成型方形或圆形管材时，由于此类材料中连续纤维的影响导致成型难度较大，主要体现在铺层和厚度控制方面。若先铺层再利用模具成型的方法，生产效率低并且成型效果不佳，厚度通常不超过10mm，宽幅受设备规格限制也无法达到更高的要求；若采用粘结剂粘合的方法，则无法保证其整体强度。中国专利CN102950780 A和CN 102936370 A均公开了连续纤维增强热塑性树脂预浸带的制备方法，但是上述方法比较复杂。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，首要目的是提供一种连续纤维增强热塑性树脂预浸带。
本发明的第二个目的在于提供一种管材的制备方法与应用。
为达到上述目的，本发明的解决方案是：
一种连续纤维增强热塑性树脂预浸带，其生产原料包括以下组分：
其中，上述各组分的含量之和为100wt％。
优选地，连续纤维为无碱玻璃纤维无捻粗砂。
优选地，热塑性树脂选自聚丙烯、聚乙烯或聚酰胺。
优选地，增容剂选自γ‐氨丙基三乙氧基硅烷、马来酸酐接枝聚丙烯或马来酸酐接枝聚乙烯。
优选地，增韧剂选自聚烯烃弹性体、三元乙丙橡胶或苯乙烯与丁二烯的嵌段共聚物。
优选地，抗氧剂为三[2,4‐二叔丁基苯基]亚磷酸酯和四[β‐(3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯的混合物。
优选地，抗氧剂中三[2,4‐二叔丁基苯基]亚磷酸酯与四[β‐(3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯的质量比为1:1‐4。
一种上述的连续纤维增强热塑性树脂预浸带的制备方法，其包括如下步骤：
(1)、将热塑性树脂、增容剂、增韧剂和抗氧剂混合搅拌，得到混合物；
(2)、将连续纤维展丝并预热，得到预热的连续纤维带；
(3)、将混合物加热熔融，淋膜得到树脂薄膜；使得树脂薄膜对预热的连续纤维带进行浸润，复合、压平、收卷，得到连续纤维增强热塑性树脂预浸带。
优选地，步骤(1)中，搅拌的时间为120‐160s。
优选地，步骤(2)中，连续纤维预热的温度为180‐220℃。
优选地，步骤(3)中，加热的温度为150‐160℃，树脂薄膜的厚度为0.15‐0.30mm。
优选地，步骤(3)中，连续纤维增强热塑性树脂预浸带的厚度为0.2‐0.3mm，宽幅为600‐1200mm。
一种管材，其由如上述的连续纤维增强热塑性树脂预浸带制成。
优选地，管材的长度为1.2‐2.4m，厚度为2‐30mm，横截面为矩形或圆形。
一种上述管材的制备方法，其包括如下步骤：将成卷的如上述的连续纤维增强热塑性树脂预浸带放置在放卷机构上，在牵引机构的带动下以一定的速度前进，依次经过加热机构加热软化和成型机构预成型，最后经冷压机构进行冷压，脱模，裁切得到管材。
一种实现上述管材的制备方法的管材缠绕设备，其包括：放卷机构、牵引机构、加热机构、成型机构和冷压机构。
放卷机构用于放置成卷的连续纤维增强热塑性树脂预浸带。
牵引机构用于将连续纤维增强热塑性树脂预浸带以一定的牵引速度和牵引力输送至加热机构。
加热机构用于加热软化连续纤维增强热塑性树脂预浸带。
成型机构用于使软化的连续纤维增强热塑性树脂预浸带成型为管材半成品。
冷压机构用于使管材半成品受压并冷却定型，成为管材。
一种如上述的管材在承重支架、支腿垫脚和增强套等方面的应用。
由于采用上述方案，本发明的有益效果是：
第一、本发明制备的连续纤维增强热塑性树脂预浸带之间不是通过粘结剂而是通过在高温下压制而成，不仅保证了其一体成型的结构和强度，而且该方法简单高效，进一步增大了连续纤维增强热塑性树脂预浸带的厚度和宽幅范围。
第二、本发明的原料中采用了无碱玻璃纤维无捻粗砂，将多根无碱玻璃纤维集束形成粗砂，不仅有效增加了连续纤维的强度，同时还容易被热塑性树脂浸润，从而提高了本发明制备的连续纤维增强热塑性树脂预浸带的结合强度。
第三、本发明制备的连续纤维增强热塑性树脂预浸带中的连续纤维呈互相垂直的网状结构，从而使得其具有强度高、使用寿命长、易制造、易加工、耐冲击性能好、抗老化、耐腐蚀、重量轻和易回收等特点。
总之，本发明制备的连续纤维增强热塑性树脂预浸带不仅具有比强度高、耐冲击性能好、抗老化、耐腐蚀和环保可回收等特点，而且其能够制备成管材，从而进一步扩大了其应用领域和使用范围。
附图说明
图1为本发明的圆管的结构示意图。
图2为本发明的方管的结构示意图。
图3为本发明的管材缠绕设备示意图。
附图标记：
放卷机构1、牵引机构2、加热机构3、成型机构4和冷压机构5。
具体实施方式
本发明提供了一种连续纤维增强热塑性树脂预浸带和管材及其制备方法与应用。
<连续纤维增强热塑性树脂预浸带>
一种连续纤维增强热塑性树脂预浸带，其生产原料包括以下组分：
其中，上述各组分的含量能够在各自的数值范围内任意调整以形成新的组合，只要确保上述各组分的含量之和为100wt％即可。
连续纤维可以为无碱玻璃纤维无捻粗砂。
热塑性树脂可以选自聚丙烯、聚乙烯或聚酰胺。
增容剂可以选自γ‐氨丙基三乙氧基硅烷、马来酸酐接枝聚丙烯或马来酸酐接枝聚乙烯。
增韧剂可以选自聚烯烃弹性体(POE)、三元乙丙橡胶(EPDM)或苯乙烯与丁二烯的嵌段共聚物(SBS)。
聚烯烃弹性体(POE)可以是采用茂金属催化剂的乙烯和辛烯实现原位聚合形成的热塑性弹性体，其中辛烯单体的含量为20‐30wt％。
POE分子结构中没有不饱和双键，从而其具有优良的耐老化性能；另外，POE分子量分布窄，具有较好的流动性，与聚烯烃相容性好。
苯乙烯与丁二烯的嵌段共聚物(SBS)可以是由丁二烯与苯乙烯通过阴离子聚合而得到的嵌段共聚物，其相对密度为0.92‐0.95，拉伸强度为20‐28Mpa。
抗氧剂可以为三[2,4‐二叔丁基苯基]亚磷酸酯和四[β‐(3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯的混合物。
抗氧剂中三[2,4‐二叔丁基苯基]亚磷酸酯与四[β‐(3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯的质量比可以优选为1:1‐4。
<连续纤维增强热塑性树脂预浸带的制备方法>
一种连续纤维增强热塑性树脂预浸带的制备方法，其包括如下步骤：
(1)、将热塑性树脂、增容剂、增韧剂和抗氧剂混合搅拌，得到混合物；
(2)、将连续纤维展丝并预热，得到预热的连续纤维带；
(3)、将混合物加热熔融，通过单螺杆挤出机模头淋膜得到均匀连续的树脂薄膜；使得树脂薄膜对预热的连续纤维带进行浸润，将预浸渍后的树脂薄膜和预热的连续纤维带通过复合辊复合，经过压平，收卷，得到连续纤维增强热塑性树脂预浸带。
其中，在步骤(1)中，搅拌的时间可以为120‐160s，优选为120s。
加入增韧剂的目的是：当复合材料受到冲击时，增韧剂中分散相的橡胶微粒吸收和分散了大量的冲击能，引发大量的银纹产生，从而起到了吸收和分散冲击能的作用，同时大量银纹之间相互干扰，阻止其进一步发展成裂纹，从而提高了热塑性树脂的韧性，使得其缺口冲击强度得到提高。
在步骤(2)中，连续纤维预热的温度可以为180‐220℃，优选为200℃。
连续纤维的展丝过程是：将多束连续纤维放在纱架上，通过预浸带生产线的牵引单元将其平行并进行展丝。
其中，纱架主要用来放置连续纤维卷，将连续纤维束从纤维卷上平行展开；纱架内的锭子支架上设有水平转动的锭子，目的是为了控制连续纤维从连续纤维卷上展开时的稳定性和张紧力的均匀性，而且张紧力的均匀性由每个锭子内部设有的阻尼装置控制，以此来保证连续纤维的平行排列和张紧力的均匀性。
预浸带生产线的牵引单元中设有张力调节辊，其上下横纵交错排布，用来调整连续纤维的张紧力。
在步骤(3)中，加热的温度可以为150‐160℃，优选为155℃；树脂薄膜的厚度可以为0.15‐0.30mm，优选为0.15mm。
树脂薄膜对预热的连续纤维带进行预浸渍的过程是：单螺杆挤出机中两挤出模头的位置上下交错，预热的连续纤维带从交错的两挤出模头的缝隙中穿过，预热的连续纤维带与其中一个挤出模头接触并产生一定的张力，使得熔融的高温流体对预热的连续纤维带进行预浸渍，接着预热的连续纤维带的另一侧与另一个挤出模头接触，也产生一定的张力，并对预热的连续纤维带的另一侧进行预浸渍，同时单螺杆挤出机的挤出频率设定为34‐37Hz。
预浸带的形成过程中，先向复合辊中通入20℃常温水冷却，维持复合后的上述的预浸带的表面温度为60‐70℃，方便进行后续预浸带的压平。
在步骤(3)中，连续纤维增强热塑性树脂预浸带的厚度可以为0.2‐0.3mm，优选为0.2mm；宽幅可以为600‐1200mm，优选为605mm。
<管材>
一种管材，其由如上述的连续纤维增强热塑性树脂预浸带制成。
其中，管材的长度可以为1.2‐2.4m，优选为2.4m；厚度可以为2‐30mm，优选为5mm；横截面可以为矩形或圆形。
<管材的制备方法>
管材的制备方法包括如下步骤：如图1至图3所示，将已裁切的连续纤维增强热塑性树脂预浸带放入放卷机构1中，从而形成连续纤维的方向按照0度‐90度‐0度‐90度的横纵交错放置的网状结构，接着将牵引机构2的走速设定为2‐3m/min，然后将加热机构3的温度根据连续纤维增强热塑性树脂预浸带中所含的热塑性树脂设置为130‐170℃，紧接着将通过加热机构3的连续纤维增强热塑性树脂预浸带缠绕在方管或者圆管的成型机构4(模具)上，启动方管或者圆管的成型机构4，使得电机匀速旋转，旋转速度根据连续纤维增强热塑性树脂预浸带的走速进行调整，以此来保证连续纤维增强热塑性树脂预浸带的表面具有足够的张力；将冷压机构5(钢制圆辊)中通入冷却水，水温为20‐25℃，钢制圆辊底部由液压装置和轴承进行调整，随着连续纤维增强热塑性树脂预浸带的厚度的增加来自动调整钢制圆辊的位置，以此来保证连续纤维增强热塑性树脂预浸带的表面具有足够的压力(2‐3MPa)和冷却温度(50‐70℃)；当管材达到要求的厚度(2‐30mm)后，将其脱模(即使其脱离模具)，可以根据需要进行裁切，将两端的边角裁切掉，制成不同规格范围内的管材，即方管或者圆管。
<管材缠绕设备>
管材缠绕设备由放卷机构1、牵引机构2、加热机构3、成型机构4和冷压机构5组成。
实际上，放卷机构1位于管材缠绕设备的前端，为长轴形结构，轴长为3m，长轴两端有齿轮来进行定位和辅助转动，从而用来实现连续纤维增强热塑性树脂预浸带的放卷和定位，根据连续纤维增强热塑性树脂预浸带的宽幅和管材的长度来调整连续纤维增强热塑性树脂预浸带的放卷数目，最多可放4卷宽幅为605mm的连续纤维增强热塑性树脂预浸带，同时保持其平行放卷，即可得到长度为2.4m的管材。
牵引机构2由电机和压辊组成，其中，电机提供动力，从而起到提供牵引力、控制连续纤维增强热塑性树脂预浸带的表面张力和走速的作用；压辊起到传递动力实现连续纤维增强热塑性树脂预浸带平整展开的作用。
加热机构3为方形结构，覆盖整个连续纤维增强热塑性树脂预浸带的范围，其内含有电加热管，提供的加热温度为150‐300℃，用来实现连续纤维增强热塑性树脂预浸带的加热软化，有利于管材的缠绕定型。
成型机构4与冷压机构5采用三爪卡槽式连接，即成型机构4的长方向两端插入冷压机构5，通过电机带动实现匀速旋转；成型机构4采用普通塑料钢制成，包括方管的成型机构和圆管的成型机构。
其中，方管的成型机构由横截面呈矩形的钢管制成，中空结构为矩形，其长度为1.2‐2.4m，厚度为2‐30mm，其可以根据需求自行设计为10×10mm、20×20mm、40×40mm、50×50mm和100×100mm等尺寸。
圆管的成型机构由横截面呈圆形的钢管制成，中空结构为圆形，其长度为1.2‐2.4m，厚度为2‐30mm，其直径也可以根据需求自行设计为10mm、20mm、50mm、100mm和200mm等尺寸。
冷压机构5为钢制圆辊，钢制圆辊内部为冷却水路，生产时通水冷却，通常水温为20‐25℃，钢制圆辊通过调节装置，来实现与成型机构4表面的连续纤维增强热塑性树脂预浸带的接触情况，一方面对连续纤维增强热塑性树脂预浸带的表面施加压力，另一方面对连续纤维增强热塑性树脂预浸带进行冷却定型。
<管材的应用>
一种如上述的管材可以在承重支架、支腿垫脚和增强套等方面的应用。
以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。下述各个实施例中的各组分的含量能够在任意调整和组合后应用于其它实施例中，只要保证每个实施例的各组分的含量之和等于100wt％即可。
实施例1：
<连续纤维增强热塑性树脂预浸带>
本实施例的连续纤维增强热塑性树脂预浸带，其生产原料包括以下组分：
其中，连续纤维在35‐50wt％之内，热塑性树脂在33‐51wt％之内，增容剂在6‐9wt％之内，增韧剂在5‐10wt％之内，抗氧剂在0.3‐0.6wt％之内都是可以的。
连续纤维为无碱玻璃纤维无捻粗砂。
热塑性树脂为聚丙烯。
增容剂为γ‐氨丙基三乙氧基硅烷。
增韧剂为聚烯烃弹性体(POE)。
抗氧剂为三[2,4‐二叔丁基苯基]亚磷酸酯和四[β‐(3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯的混合物，其中，抗氧剂中三[2,4‐二叔丁基苯基]亚磷酸酯与四[β‐(3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯的质量比为1:2。
实际上，抗氧剂中三[2,4‐二叔丁基苯基]亚磷酸酯与四[β‐(3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯的质量比在1:1‐4之内是可以的。
<连续纤维增强热塑性树脂预浸带的制备方法>
本实施例的连续纤维增强热塑性树脂预浸带的制备方法，其包括如下步骤：
(1)、将热塑性树脂、增容剂、增韧剂和抗氧剂通过低速混料机搅拌120s混合均匀，得到混合物；
(2)、将连续纤维展丝并预热，温度为200℃，得到预热的连续纤维带；
(3)、将混合物加热到155℃熔融，通过单螺杆挤出机模头淋膜后得到均匀连续的树脂薄膜，其厚度为0.15mm；使得树脂薄膜对预热的连续纤维带进行浸润，同时单螺杆挤出机的挤出频率设定为34Hz，将预浸渍后的树脂薄膜和预热的连续纤维带通过复合辊复合，复合过程中，先向复合辊中通入20℃常温水进行冷却，保证完成复合后的预浸带表面温度为65℃，经过压平，收卷，得到厚度为0.2mm，宽幅为605mm的连续纤维增强热塑性树脂预浸带。
其中，在步骤(1)中，搅拌的时间在120‐160s之内是可以的。
在步骤(2)中，连续纤维预热的温度在为180‐220℃之内是可以的。
在步骤(3)中，加热的温度在150‐160℃之内，树脂薄膜的厚度在0.15‐0.30mm之内也是可以的。
在步骤(3)中，连续纤维增强热塑性树脂预浸带的厚度在0.2‐0.3mm之内，宽幅在600‐1200mm之内都是可以的。
<方管>
本实施例的方管，其由如上述的连续纤维增强热塑性树脂预浸带制成。
其中，方管的长度为2.4m，厚度为5mm，横截面为矩形。
实际上，方管的长度在1.2‐2.4m之内，厚度在2‐30mm之内都是可以的。
<方管的制备方法>
本实施例的方管的制备方法包括如下步骤：在放卷机构中放入已裁切的4卷宽幅为605mm的连续纤维增强热塑性树脂预浸带，从而形成连续纤维的方向按照0度‐90度‐0度‐90度的横纵交错放置的网状结构，接着将牵引机构的走速设定为2m/min，然后将加热机构的温度根据连续纤维增强热塑性树脂预浸带中所含的聚丙烯设置为140℃，紧接着将通过加热机构的连续纤维增强热塑性树脂预浸带缠绕在方管的成型机构上，启动方管的成型机构，使得电机匀速旋转；将钢制圆辊中通入冷却水，水温为20℃，设置冷压的压力为2MPa；当方管的厚度为5mm后，将其脱模(即使其脱离模具)，两端的边角被裁切，即制成长度为2.4m，厚度为5mm的方管。
其中，牵引机构的走速在2‐3m/min之内是可以的。
加热机构的温度在130‐170℃之内是可以的。
冷压机构的压力在2‐3MPa之内也是可以的。
<方管的应用>
本实施例的方管在承重支架、支腿垫脚和增强套等方面的应用。
实施例2：
<连续纤维增强热塑性树脂预浸带>
本实施例的连续纤维增强热塑性树脂预浸带，其生产原料包括以下组分：
其中，连续纤维为无碱玻璃纤维无捻粗砂。
热塑性树脂为聚乙烯。
增容剂为γ‐氨丙基三乙氧基硅烷。
增韧剂为苯乙烯与丁二烯的嵌段共聚物(SBS)。
抗氧剂为三[2,4‐二叔丁基苯基]亚磷酸酯和四[β‐(3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯的混合物，其中，抗氧剂中三[2,4‐二叔丁基苯基]亚磷酸酯与四[β‐(3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯的质量比为1:2。
<连续纤维增强热塑性树脂预浸带的制备方法>
本实施例的连续纤维增强热塑性树脂预浸带的制备方法，其包括如下步骤：
(1)、将热塑性树脂、增容剂、增韧剂和抗氧剂通过低速混料机搅拌120s混合均匀，得到混合物；
(2)、将连续纤维展丝并预热，温度为200℃，得到预热的连续纤维带；
(3)、将混合物加热到155℃熔融，通过单螺杆挤出机模头淋膜后得到均匀连续的树脂薄膜，其厚度为0.15mm；使得树脂薄膜对预热的连续纤维带进行浸润，同时单螺杆挤出机的挤出频率设定为34Hz，将预浸渍后的树脂薄膜和预热的连续纤维带通过复合辊复合，复合过程中，先向复合辊中通入20℃常温水进行冷却，保证完成复合后的预浸带表面温度为65℃，经过压平，收卷，得到厚度为0.2mm，宽幅为605mm的连续纤维增强热塑性树脂预浸带。
<圆管>
本实施例的圆管，其由如上述的连续纤维增强热塑性树脂预浸带制成。
其中，圆管的长度为2.4m，厚度为20mm，横截面为圆形。
<圆管的制备方法>
本实施例的圆管的制备方法包括如下步骤：在放卷机构中放入已裁切的4卷宽幅为605mm的连续纤维增强热塑性树脂预浸带，从而形成连续纤维的方向按照0度‐90度‐0度‐90度的横纵交错放置的网状结构，接着将牵引机构的走速设定为2m/min，然后将加热机构的温度根据连续纤维增强热塑性树脂预浸带中所含的聚乙烯设置为130℃，紧接着将通过加热机构的连续纤维增强热塑性树脂预浸带缠绕在圆管的成型机构上，启动圆管的成型机构，使得电机匀速旋转；将钢制圆辊中通入冷却水，水温为20℃，设置冷压的压力为3MPa；当圆管的厚度为20mm后，将其脱模(即使其脱离模具)，两端的边角被裁切，即制成长度为2.4m，厚度为20mm的圆管。
<圆管的应用>
本实施例的圆管在承重支架、支腿垫脚和增强套等方面的应用。
实施例3：
<连续纤维增强热塑性树脂预浸带>
本实施例的连续纤维增强热塑性树脂预浸带，其生产原料包括以下组分：
其中，连续纤维为无碱玻璃纤维无捻粗砂。
热塑性树脂为聚丙烯。
增容剂为马来酸酐接枝聚丙烯。
增韧剂为三元乙丙橡胶(EPDM)。
抗氧剂为三[2,4‐二叔丁基苯基]亚磷酸酯和四[β‐(3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯的混合物，其中，抗氧剂中三[2,4‐二叔丁基苯基]亚磷酸酯与四[β‐(3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯的质量比为1:2。
<连续纤维增强热塑性树脂预浸带的制备方法>
本实施例的连续纤维增强热塑性树脂预浸带的制备方法，其包括如下步骤：
(1)、将热塑性树脂、增容剂、增韧剂和抗氧剂通过低速混料机搅拌120s混合均匀，得到混合物；
(2)、将连续纤维展丝并预热，温度为200℃，得到预热的连续纤维带；
(3)、将混合物加热到155℃熔融，通过单螺杆挤出机模头淋膜后得到均匀连续的树脂薄膜，其厚度为0.15mm；使得树脂薄膜对预热的连续纤维带进行浸润，同时单螺杆挤出机的挤出频率设定为34Hz，将预浸渍后的树脂薄膜和预热的连续纤维带通过复合辊复合，复合过程中，先向复合辊中通入20℃常温水进行冷却，保证完成复合后的预浸带表面温度为65℃，经过压平，收卷，得到厚度为0.3mm，宽幅为1200mm的连续纤维增强热塑性树脂预浸带。
<圆管>
本实施例的圆管，其由如上述的连续纤维增强热塑性树脂预浸带制成。
其中，圆管的长度为1.2m，厚度为30mm，横截面为圆形。
<圆管的制备方法>
本实施例的圆管的制备方法包括如下步骤：在放卷机构中放入已裁切的1卷宽幅为1200mm的连续纤维增强热塑性树脂预浸带，从而形成连续纤维的方向按照0度‐90度‐0度‐90度的横纵交错放置的网状结构，接着将牵引机构的走速设定为2m/min，然后将加热机构的温度根据连续纤维增强热塑性树脂预浸带中所含的聚丙烯设置为140℃，紧接着将通过加热机构的连续纤维增强热塑性树脂预浸带缠绕在圆管的成型机构上，启动圆管的成型机构，使得电机匀速旋转；将钢制圆辊中通入冷却水，水温为20℃，设置冷压的压力为3MPa；当圆管的厚度为30mm后，将其脱模(即使其脱离模具)，两端的边角被裁切，即制成长度为1.2m，厚度为30mm的圆管。
<圆管的应用>
本实施例的圆管在承重支架、支腿垫脚和增强套等方面的应用。
上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用本发明。熟悉本领域技术人员显然可以容易的对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中，而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例。本领域技术人员根据本发明的原理，不脱离本发明的范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种连续纤维增强热塑性树脂预浸带，其特征在于：其生产原料包括以下组分：
其中，上述各组分的含量之和为100wt％。
2.根据权利要求1所述的连续纤维增强热塑性树脂预浸带，其特征在于：所述连续纤维为无碱玻璃纤维无捻粗砂。
3.根据权利要求1所述的连续纤维增强热塑性树脂预浸带，其特征在于：所述热塑性树脂选自聚丙烯、聚乙烯或聚酰胺；或者，
所述增容剂选自γ‐氨丙基三乙氧基硅烷、马来酸酐接枝聚丙烯或马来酸酐接枝聚乙烯；或者，
所述增韧剂选自聚烯烃弹性体、三元乙丙橡胶或苯乙烯与丁二烯的嵌段共聚物；或者，
所述抗氧剂为三[2,4‐二叔丁基苯基]亚磷酸酯和四[β‐(3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯的混合物；
优选地，所述抗氧剂中三[2,4‐二叔丁基苯基]亚磷酸酯与四[β‐(3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯的质量比为1:1‐4。
4.一种如权利要求1‐3任一项所述的连续纤维增强热塑性树脂预浸带的制备方法，其特征在于：其包括如下步骤：
(1)、将热塑性树脂、增容剂、增韧剂和抗氧剂混合搅拌，得到混合物；
(2)、将连续纤维展丝并预热，得到预热的连续纤维带；
(3)、将所述混合物加热熔融，淋膜得到树脂薄膜；使得所述树脂薄膜对所述预热的连续纤维带进行浸润，复合、压平、收卷，得到所述连续纤维增强热塑性树脂预浸带。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，搅拌的时间为120‐160s；或者，
所述步骤(2)中，连续纤维预热的温度为180‐220℃；或者，
所述步骤(3)中，加热的温度为150‐160℃，树脂薄膜的厚度为0.15‐0.30mm；或者，
所述步骤(3)中，连续纤维增强热塑性树脂预浸带的厚度为0.2‐0.3mm，宽幅为600‐1200mm。
6.一种管材，其特征在于：其由如权利要求1‐3任一项所述的连续纤维增强热塑性树脂预浸带制成。
7.根据权利要求6所述的管材，其特征在于：所述管材的长度为1.2‐2.4m，厚度为2‐30mm，横截面为矩形或圆形。
8.一种管材的制备方法，其特征在于：其包括如下步骤：将成卷的如权利要求1‐3任一项所述的连续纤维增强热塑性树脂预浸带放置在放卷机构上，在牵引机构的带动下以一定的速度前进，依次经过加热机构加热软化和成型机构预成型，最后经冷压机构进行冷压，脱模，裁切得到所述管材。
9.一种实现如权利要求6或7所述管材的制备方法的管材缠绕设备，其特征在于：其包括：放卷机构、牵引机构、加热机构、成型机构和冷压机构；
所述放卷机构用于放置成卷的连续纤维增强热塑性树脂预浸带；
所述牵引机构用于将所述连续纤维增强热塑性树脂预浸带以一定的牵引速度和牵引力输送至加热机构；
所述加热机构用于加热软化所述连续纤维增强热塑性树脂预浸带；
所述成型机构用于使软化的所述连续纤维增强热塑性树脂预浸带成型为管材半成品；
所述冷压机构用于使所述管材半成品受压并冷却定型，成为管材。
10.一种如权利要求6或7所述的管材在承重支架、支腿垫脚和增强套等方面的应用。
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