CN108790333A - 一种高剥离强度的新型纤维复合材料及其生产方法 - Google Patents

一种高剥离强度的新型纤维复合材料及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及高性能纤维复合材料技术领域，尤其是一种高剥离强度的新型纤维复合材料，包括纤维基布，纤维基布由碳纤维或玄武岩纤维或玻璃纤维编织，在纤维基布的其中一个表面设置有TPU膜，在该TPU膜与纤维基布之间设置一层TPU热熔胶层，在纤维基布的另一个表面刮涂一层PU胶层或TPU热熔胶层。一种高剥离强度的新型纤维复合材料的生产方法，首先在纤维基布的其中一个表面复合TPU膜，TPU膜上有一层PU胶层或TPU热熔胶层，将带有PU胶层的一侧与纤维基布贴合；然后在另一个表面刮涂PU胶层或TPU热熔胶层。本发明所得到的一种高玻璃强度的新型纤维复合材料及其生产方法，能有效的实现TPU膜等在纤维基布上的复合性能好，剥离强度高，其剥离强度可以达到500N/m以上。

Description

一种高剥离强度的新型纤维复合材料及其生产方法
技术领域
本发明涉及高性能纤维复合材料技术领域，尤其是一种高剥离强度的新型纤维复合材料及其生产方法。
背景技术
现有技术中，对于纤维基布上复合高性能膜都是通过热压复合，但是由于一些特殊纤维所编织的基布材料有特殊的性能，造成在膜复合过程中容易出现不平整，易剥离等情况，影响产品性能。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术的不足而提供性一种高剥离强度的新型纤维复合材料及其生产方法，其工序简单，剥离性能稳定。
为了达到上述目的，本发明所设计的一种高剥离强度的新型纤维复合材料，包括纤维基布,纤维基布为芳纶或尼龙或涤纶编织，在纤维基布的一个或两个表面刮涂一层PU胶层或TPU热熔胶层；在PU胶层或TPU热熔胶层上通过流延贴合工艺设置一层TPU膜或PE膜或TPE膜。
一种高剥离强度的新型纤维复合材料，包括纤维基布，纤维基布由碳纤维或玄武岩纤维或玻璃纤维编织，在纤维基布的其中一个表面设置有TPU膜，在该TPU膜与纤维基布之间设置一层TPU热熔胶层，在纤维基布的另一个表面刮涂一层PU胶层或TPU热熔胶层。在纤维基布另一个表面的PU胶层或TPU热熔胶层上通过流延贴合工艺设置一层TPU膜或PE膜或TPE膜。
上述方案中，当纤维基布为芳纶、尼龙、涤纶等化纤材料时，其编织密度相对较高，平面组织稳定，可进行直接刮涂，刮涂PU胶或TPU热熔胶，然后在进行流延贴合工艺进行设置TPU膜或PE膜或TPE膜，此过程中能有效的提升TPU膜或PE膜或TPE膜与纤维基布之间的连接牢固性和稳定性。而当纤维基布为碳纤维、玄武岩纤维、玻璃纤维编织时，需要先在一个表面贴合TPU膜，从而使得纤维基布的平面组织得以固定，然后在进行表面刮涂，刮涂过程中，纤维基布的平面组织稳定，而且刮涂的TPU热熔胶或PU胶能对纤维基布进行覆盖，避免这类纤维直接接触人体，影响健康。
一种高剥离强度的新型纤维复合材料的生产方法，纤维基布为芳纶或尼龙或涤纶编织，首先在纤维基布的一个或两个表面进行刮涂一层PU胶层或者TPU热熔胶层，并烘干；然后通过流延贴合TPU膜或者PE膜或者TPE膜。
在纤维基布表面刮涂PU胶层或TPU热熔胶层时，刮涂温度控制在160-180℃，刮涂的速度为15-20m/min；流延贴合工艺中对TPU/PE/TPE的熔化温度为170-180℃，其与纤维基布接触时的温度130-150℃，厚度控制在0.03mm以上。
在TPU、PE、TPE、PU胶、TPU热熔胶内均添加耐黄变剂和抗UV剂。
上述工艺中，先在纤维基布表面刮涂PU胶层或TPU热熔胶层，然后在进行流延贴合，能有效的提升TPU膜、PE膜、TPE膜与纤维基布之间的连接牢固性，剥离强度提升。
一种高剥离强度的新型纤维复合材料的生产方法，首先在纤维基布的其中一个表面复合TPU膜，TPU膜上有一层PU胶层或TPU热熔胶层，厚度大于0.05mm，将带有PU胶层或TPU热熔胶层的一侧与纤维基布贴合；然后在另一个表面刮涂PU胶层或TPU热熔胶层，其中刮涂温度控制在125℃以下，刮涂的速度为6-8m/min，刮涂量为30-50g/m2。其中刮涂工艺对温度控制一般在100-125℃之间。
在TPU膜复合时，贴合的TPU膜与纤维基布依次通过一号压辊和二号压辊的压合及二号压辊与硅胶辊的压合后进行收卷，其中一号压辊位于二号压辊的上方，硅胶辊位于二号压辊的正前方，贴合的纤维基布和TPU膜由后方输入，从一号压辊的上方绕过进入一号压辊和二号压辊的间隙，然后绕着二号压辊并从二号压辊和硅胶辊之间的间隙输出，输送至前方的收卷机构收卷；在此过程中，TPU膜与一号压辊和硅胶辊接触，纤维基布与二号压辊接触；一号压辊的温度为40-60℃，二号压辊的温度为110-125℃，硅胶辊为常温，一号压辊与二号压辊之间的压力为60-100MPa，硅胶辊与二号压辊之间的压力为0.6MPa。
在刮涂有PU胶层或TPU热熔胶层的表面通过流延贴合TPU膜或者PE膜或者TPE膜，流延贴合工艺中对TPU/PE/TPE的熔化温度为170-180℃，其与纤维基布接触时的温度130-150℃，厚度控制在0.03mm以上。
在TPU、PE、TPE、PU胶、TPU热熔胶内均添加耐黄变剂和抗UV剂。
上述工艺过程中，首先对纤维基布表面进行TPU膜复合，TPU膜上设置有PU胶层或TPU胶层，两者体和后利用一号压辊与二号压辊的压合，使得两者连接牢固，而且贴膜复合过程中，利用一号压辊和二号压辊之间的强压力进行压合，且一号压辊和二号压辊的温度不同的控制，由于两者的厚度及导热性能的不同，采用不同温度的设计，能使TPU膜一侧及纤维基布一侧的热量传导更加稳定均匀，同时橡皮辊提供压力，确保纤维基布在二号压辊上的加热时间，从而确保TPU膜与纤维基布的持续复合时间，确保PU胶或TPU热熔胶的在纤维基布及TPU膜上连接均匀稳定，实现了高剥离强度。
另外对于复合有TPU膜的纤维基布上刮涂PU胶或TPU热熔胶时，其采用的温度低于125℃，速度合理控制，能在有效刮涂的情况下，确保TPU膜复合的性能保持不便，确保高剥离强度的稳定性。
本发明所得到的一种高玻璃强度的新型纤维复合材料及其生产方法，能有效的实现TPU膜等在纤维基布上的复合性能好，剥离强度高，其剥离强度可以达到500N/m以上。
附图说明
图1为是TPU膜与纤维基布复合的结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例结合附图对本发明作进一步的描述。
实施例1：
本实施例描述的一种高剥离强度的新型纤维复合材料，包括纤维基布,纤维基布为芳纶编织，在纤维基布的一个表面刮涂一层PU胶层；在PU胶层上通过流延贴合工艺设置一层TPU膜。
上述方案中可根据客户需求选择不同的胶层及膜层，而且可进行单面覆膜或双面覆膜。
实施例2：
一种高剥离强度的新型纤维复合材料，包括纤维基布，纤维基布由碳纤维编织，在纤维基布的其中一个表面设置有TPU膜，在该TPU膜与纤维基布之间设置一层TPU热熔胶层，在纤维基布的另一个表面刮涂一层PU胶层。
实施例3：
一种高剥离强度的新型纤维复合材料，包括纤维基布，纤维基布由碳纤维编织，在纤维基布的其中一个表面设置有TPU膜，在该TPU膜与纤维基布之间设置一层TPU热熔胶层，在纤维基布的另一个表面刮涂一层PU胶层。在纤维基布另一个表面的PU胶层通过流延贴合工艺设置一层TPU膜。
实施例4：
一种高剥离强度的新型纤维复合材料的生产方法，纤维基布为芳纶或尼龙或涤纶编织，首先在纤维基布的一个表面进行刮涂一层PU胶层，并烘干；然后通过流延贴合TPU膜。
在纤维基布表面刮涂PU胶层时，刮涂温度控制在160℃，刮涂的速度为15m/min；流延贴合工艺中对TPU的熔化温度为180℃，其与纤维基布接触时的温度130℃，厚度控制在0.03mm以上。
在TPU、PU胶内均添加耐黄变剂和抗UV剂。
实施例5：
一种高剥离强度的新型纤维复合材料的生产方法，纤维基布为芳纶或尼龙或涤纶编织，首先在纤维基布的两个表面进行刮涂一层PU胶层，并烘干；然后通过流延贴合TPU膜。
在纤维基布表面刮涂PU胶层时，刮涂温度控制在180℃，刮涂的速度为20m/min；流延贴合工艺中对TPU的熔化温度为170℃，其与纤维基布接触时的温度150℃，厚度控制在0.03mm以上。
在TPU、PU胶内均添加耐黄变剂和抗UV剂。
实施例6：
一种高剥离强度的新型纤维复合材料的生产方法，纤维基布为芳纶或尼龙或涤纶编织，首先在纤维基布的一个表面进行刮涂一层TPU热熔胶层，并烘干；然后通过流延贴合TPU膜。
在纤维基布表面刮涂PU胶层时，刮涂温度控制在170℃，刮涂的速度为18m/min；流延贴合工艺中对TPU的熔化温度为175℃，其与纤维基布接触时的温度140℃，厚度控制在0.03mm以上。
在TPU、PU胶内均添加耐黄变剂和抗UV剂。
实施例7：
一种高剥离强度的新型纤维复合材料的生产方法，纤维基布由碳纤维或玄武岩纤维或玻璃纤维编织，首先在纤维基布的其中一个表面复合TPU膜，TPU膜上有一层TPU热熔胶层，厚度大于0.05mm，将带有TPU热熔胶层的一侧与纤维基布贴合；然后在另一个表面刮涂PU胶层，其中刮涂温度控制在120℃，刮涂的速度为8m/min，刮涂量为30g/m2。
如图1所示，在TPU膜复合时，贴合的TPU膜5与纤维基布4依次通过一号压辊1和二号压辊2的压合及二号压辊2与硅胶辊3的压合后进行收卷，其中一号压辊1位于二号压辊2的上方，硅胶辊3位于二号压辊2的正前方，贴合的纤维基布4和TPU膜5由后方输入，从一号压辊1的上方绕过进入一号压辊1和二号压辊2的间隙，然后绕着二号压辊2并从二号压辊2和硅胶辊3之间的间隙输出，输送至前方的收卷机构收卷；在此过程中，TPU膜5与一号压辊1和硅胶辊3接触，纤维基布4与二号压辊2接触；一号压辊1的温度为40℃，二号压辊2的温度为125℃，硅胶辊3为常温，一号压辊1与二号压辊2之间的压力为100MPa，硅胶辊3与二号压辊2之间的压力为0.6MPa。
在刮涂有TPU热熔胶层的表面通过流延贴合TPU膜，流延贴合工艺中对TPU的熔化温度为170℃，其与纤维基布接触时的温度130℃，厚度控制在0.03mm以上。
在TPU、TPU热熔胶内均添加耐黄变剂和抗UV剂。
实施例8：
一种高剥离强度的新型纤维复合材料的生产方法，纤维基布由碳纤维或玄武岩纤维或玻璃纤维编织，首先在纤维基布的其中一个表面复合TPU膜，TPU膜上有一层PU胶层，厚度大于0.05mm，将带有PU胶层的一侧与纤维基布贴合；然后在另一个表面刮涂PU胶层，其中刮涂温度控制在115℃以下，刮涂的速度为7m/min，刮涂量为40g/m2。
如图1所示，在TPU膜复合时，贴合的TPU膜5与纤维基布4依次通过一号压辊1和二号压辊2的压合及二号压辊2与硅胶辊3的压合后进行收卷，其中一号压辊1位于二号压辊2的上方，硅胶辊3位于二号压辊2的正前方，贴合的纤维基布4和TPU膜5由后方输入，从一号压辊1的上方绕过进入一号压辊1和二号压辊2的间隙，然后绕着二号压辊2并从二号压辊2和硅胶辊3之间的间隙输出，输送至前方的收卷机构收卷；在此过程中，TPU膜5与一号压辊1和硅胶辊3接触，纤维基布4与二号压辊2接触；一号压辊1的温度为50℃，二号压辊2的温度为120℃，硅胶辊3为常温，一号压辊1与二号压辊2之间的压力为80MPa，硅胶辊3与二号压辊2之间的压力为0.6MPa。
在刮涂有PU胶层的表面通过流延贴合TPU膜，流延贴合工艺中对TPU的熔化温度为175℃，其与纤维基布接触时的温度140℃，厚度控制在0.03mm以上。
在TPU、PU胶内均添加耐黄变剂和抗UV剂。
实施例9：
一种高剥离强度的新型纤维复合材料的生产方法，纤维基布由碳纤维或玄武岩纤维或玻璃纤维编织，首先在纤维基布的其中一个表面复合TPU膜，TPU膜上有一层TPU热熔胶层，厚度大于0.05mm，将带有TPU热熔胶层的一侧与纤维基布贴合；然后在另一个表面刮涂PU胶层，其中刮涂温度控制在110℃以下，刮涂的速度为6m/min，刮涂量为50g/m2。
如图1所示，在TPU膜复合时，贴合的TPU膜5与纤维基布4依次通过一号压辊1和二号压辊2的压合及二号压辊2与硅胶辊3的压合后进行收卷，其中一号压辊1位于二号压辊2的上方，硅胶辊3位于二号压辊2的正前方，贴合的纤维基布4和TPU膜5由后方输入，从一号压辊1的上方绕过进入一号压辊1和二号压辊2的间隙，然后绕着二号压辊2并从二号压辊2和硅胶辊3之间的间隙输出，输送至前方的收卷机构收卷；在此过程中，TPU膜5与一号压辊1和硅胶辊3接触，纤维基布4与二号压辊2接触；一号压辊1的温度为60℃，二号压辊2的温度为115℃，硅胶辊3为常温，一号压辊1与二号压辊2之间的压力为90MPa，硅胶辊3与二号压辊2之间的压力为0.6MPa。
在刮涂有PU胶层的表面通过流延贴合TPU膜，流延贴合工艺中对TPU熔化温度为180℃，其与纤维基布接触时的温度150℃，厚度控制在0.03mm以上。
在TPU、PU胶、TPU热熔胶内均添加耐黄变剂和抗UV剂。

Claims (10)

1.一种高剥离强度的新型纤维复合材料，其特征是：包括纤维基布,纤维基布为芳纶或尼龙或涤纶编织，在纤维基布的一个或两个表面刮涂一层PU胶层或TPU热熔胶层；在PU胶层或TPU热熔胶层上通过流延贴合工艺设置一层TPU膜或PE膜或TPE膜。
2.一种高剥离强度的新型纤维复合材料，其特征是：包括纤维基布，纤维基布由碳纤维或玄武岩纤维或玻璃纤维编织，在纤维基布的其中一个表面设置有TPU膜，在该TPU膜与纤维基布之间设置一层TPU热熔胶层，在纤维基布的另一个表面刮涂一层PU胶层或TPU热熔胶层。
3.根据权利要求2所述的一种高剥离强度的新型纤维复合材料，其特征是：在纤维基布另一个表面的PU胶层或TPU热熔胶层上通过流延贴合工艺设置一层TPU膜或PE膜或TPE膜。
4.一种如权利要求1所述的高剥离强度的新型纤维复合材料的生产方法，其特征是：首先在纤维基布的一个或两个表面进行刮涂一层PU胶层或者TPU热熔胶层，并烘干；然后通过流延贴合TPU膜或者PE膜或者TPE膜。
5.根据权利要求4所述的一种高剥离强度的新型纤维复合材料的生产方法，其特征是：在纤维基布表面刮涂PU胶层或TPU热熔胶层时，刮涂温度控制在160-180℃，刮涂的速度为15-20m/min；流延贴合工艺中对TPU/PE/TPE的熔化温度为170-180℃，其与纤维基布接触时的温度130-150℃，厚度控制在0.03mm以上。
6.根据权利要求5所述的一种高剥离强度的新型纤维复合材料的生产方法，其特征是：在TPU、PE、TPE、PU胶、TPU热熔胶内均添加耐黄变剂和抗UV剂。
7.一种如权利要求2所述的高剥离强度的新型纤维复合材料的生产方法，其特征是：首先在纤维基布的其中一个表面复合TPU膜，TPU膜上有一层PU胶层或TPU热熔胶层，厚度大于0.05mm，将带有PU胶层或TPU热熔胶层的一侧与纤维基布贴合；然后在另一个表面刮涂PU胶层或TPU热熔胶层，其中刮涂温度控制在125℃以下，刮涂的速度为6-8m/min，刮涂量为30-50g/m2。
8.根据权利要求7所述的一种高剥离强度的新型纤维复合材料的生产方法，其特征是：在TPU膜复合时，贴合的TPU膜与纤维基布依次通过一号压辊和二号压辊的压合及二号压辊与硅胶辊的压合后进行收卷，其中一号压辊位于二号压辊的上方，硅胶辊位于二号压辊的正前方，贴合的纤维基布和TPU膜由后方输入，从一号压辊的上方绕过进入一号压辊和二号压辊的间隙，然后绕着二号压辊并从二号压辊和硅胶辊之间的间隙输出，输送至前方的收卷机构收卷；在此过程中，TPU膜与一号压辊和硅胶辊接触，纤维基布与二号压辊接触；一号压辊的温度为40-60℃，二号压辊的温度为110-125℃，硅胶辊为常温，一号压辊与二号压辊之间的压力为60-100MPa，硅胶辊与二号压辊之间的压力为0.6MPa。
9.根据权利要求8所述的一种高剥离强度的新型纤维复合材料的生产方法，其特征是：在刮涂有PU胶层或TPU热熔胶层的表面通过流延贴合TPU膜或者PE膜或者TPE膜，流延贴合工艺中对TPU/PE/TPE的熔化温度为170-180℃，其与纤维基布接触时的温度130-150℃，厚度控制在0.03mm以上。
10.根据权利要求9所述的一种高剥离强度的新型纤维复合材料的生产方法，其特征是：在TPU、PE、TPE、PU胶、TPU热熔胶内均添加耐黄变剂和抗UV剂。
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