CN109732939A - 一种纤维增强树脂基复合材料包覆棒材产品及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纤维增强树脂基复合材料包覆棒材产品的制备方法，一种纤维增强树脂基复合材料包覆棒材的制备方法，包括以下步骤：步骤1，对棒材进行除锈斑、除油脂、除污垢和除杂物等表面预处理；步骤2，将经步骤1处理后的棒材置于若干支座上；步骤3，将纤维采用复合材料的缠绕工艺，例如：浸渍纤维束湿法缠绕等方法，按预定角度缠绕包覆在棒材表面；步骤4，必要时，在棒材弯头处和端头处用手工缠绕、机械缠绕或手糊方式进行包覆；步骤5，纤维缠绕达到指定缠绕层数或复合材料厚度后将复合棒材密封于真空袋膜；步骤6，对密封于真空袋膜的复合材料棒材采用真空袋压工艺，使纤维增强树脂基复合材料与棒材紧密结合并形成表面纹路。

Description

一种纤维增强树脂基复合材料包覆棒材产品及其制备方法

技术领域

一种纤维增强树脂基复合材料包覆棒材产品的制备方法，属于复合材料增强结构件技术领域。

背景技术

在土木工程领域，长条形构件（如钢筋，桁架、网架及网壳杆件），在海洋环境、化学制剂等腐蚀条件下，会出现性能快速劣化的情况，严重影响构件的受力安全及使用寿命。在通讯工程领域，埋置于混凝土中的长条形良导体棒材，通常需要进行绝缘处理，以避免在构件中产生感应磁场及发生漏电短路现象，从而满足信号传输及设备运行安全的要求。目前世界范围内，解决长条形棒状构件腐蚀、绝缘的主要方式有三种：

一是采用环氧粉末涂料对进行涂装。这种方式的缺陷是对于表面形状复杂的棒状构件，例如螺纹钢棒，很难喷涂均匀，容易产生漏点（即针孔）等现象。同时涂层薄，表面脆性较为明显，在运输和制作、施工过程中易开裂剥离而失效，因此，可靠性不高。

二是热塑性树脂包覆。这种方法在一定程度上解决了环氧粉末涂装法易开裂、剥离的问题。但缺陷是树脂层薄（通常不超过0.5mm），抗冲击性能较差。此外，无法完全避免针孔问题；制备工艺复杂，需要特殊生产设备进行制备，成本较高。

三是直接采用全纤维增强树脂基复合材料棒材（简称全复材棒）。这种方式的缺陷是：全复材棒是一种弹性材料，没有屈服平台，其破坏过程具有显著的脆性特征，以全复材棒增强的混凝土结构破化前警示现象往往不明显，需要在设计中予以特别考虑。此外，全复材棒的弹性模量低于钢棒，相同混凝土截面下需配置更多的全复材棒，增加了建筑成本；全复材棒增强混凝土构件的耐火性能远低于钢筋混凝土构件；全复材棒在受压时内部纤维易发生局部屈曲，因此设计规范通常建议忽略全复材棒对构件受压性能贡献；全复材棒的弯制必须在工厂预制成型，不利于现场施工；目前还没有可靠的螺纹连接方式，直棒与直棒、直棒与弯棒通常以搭接方式连结，连接处的受力性能较弱。

目前的复合材料包覆棒材方式，都存在各种缺陷。

1.有的方式只适合包覆圆形材料；

2.有的方式只适合光滑表面棒材，对非光滑棒材需要预先把突出物（如钢筋上的肋）磨平；

3.有的方式需要在棒材上先涂抹一层树脂再进行复合材料包覆；

4.有的方式只适合纤维纱或纤维布包覆；

5.有的方式只适包覆直棒；

6.有的方式只适合包覆金属材料；

7.有的方式只适合包覆实心棒；

8.有的方式在包覆弯头处只能选用热塑性树脂；

9.有的方式只适合手工小规模、低效率、非连续化制备。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种纤维增强树脂基复合材料包覆棒材的产品及其制备方法，可以有效解决背景技术中的问题。

为了克服上述现有技术的不足，本发明的纤维增强树脂基复合材料包覆棒状构件具有以下特点：由于在芯棒外表包覆了一层厚度可控的纤维增强树脂基复合材料，解决了棒状构件锈蚀、磁化及导电的问题。同时，由于纤维增强树脂基复合材料具有很好的耐腐蚀性能和很高的强度，可以适应不同地域的气候和环境条件。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种纤维增强树脂基复合材料包覆棒材的产品，由下述制备方法制得。

一种纤维增强树脂基复合材料包覆棒材的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，对棒材进行除锈斑、除油脂、除污垢和除杂物等表面预处理；

步骤2，将经步骤1处理后的棒材置于若干支座上；

步骤3，将纤维采用复合材料的缠绕工艺，例如：浸渍纤维束湿法缠绕等方法，按预定角度缠绕包覆在棒材表面；

步骤4，有需要时，在棒材弯头处和端头处用手工缠绕、机械缠绕或手糊方式进行包覆；

步骤5，纤维缠绕达到指定缠绕层数或复合材料厚度后将复合棒材密封于真空袋膜；

步骤6，对密封于真空袋膜的复合材料棒材采用真空袋压工艺，使纤维增强树脂基复合材料与棒材紧密结合并形成表面纹路，同时使树脂均匀浸润纤维；

步骤7，将由步骤6获得的复合棒材在常温或加热环境下进行固化成型；

步骤8，按照需求将步骤7固化成型后的复合棒材进行定长切割，然后采用手工或者机械缠绕的方式对复合棒材的切割端进行包覆，并在常温或加热环境下进行固化成形。

进一步地，所述棒材的型式为直棒或弯棒。

进一步地，所述棒材的材质为金属、混凝土、木材、陶瓷、岩石、玻璃或与复合材料具有良好粘结性能的材料。

进一步地，所述棒材的截面为任意形状。

进一步地，所述棒材的长度为任意长度。

进一步地，所述棒材的截面尺寸为任意尺寸。

进一步地，所述棒材为实心或空心截面。

进一步地，所述棒材的材料强度为任意强度。

进一步地，所述棒材的表面几何特征为光滑、粗糙、带肋等任意一种特征或几种特征的结合。

进一步地，所述步骤6中将真空袋膜内排出空气的方法为抽真空。

进一步地，所述纤维增强树脂基复合材料中的纤维制品为纤维纱、纤维布、纤维带及其他合适的纤维制品。

进一步地，所述的纤维增强树脂基复合材料为一层或多层包覆，每一层纤维方向是0度、90度或0-90度之间的任意角度排布。

进一步地，所述纤维增强树脂基复合材料中的纤维制品为单向、双向和多轴向中任意一种。

进一步地，所述纤维增强树脂基复合材料的纤维种类为玻璃纤维、玄武岩纤维、碳纤维、芳纶纤维及其他合适的纤维种类以及多种纤维的混合。

进一步地，所述纤维增强树脂基复合材料的树脂为热固性树脂，包括环氧树脂、不饱和聚酯树脂、聚氨酯树脂、环氧乙烯基树脂、酚醛树脂及其他合适树脂种类。

进一步地，所述纤维增强树脂基复合材料的树脂为热塑性树脂，所述热塑性树脂为改性PA6、PA12、PA66、PP、PE及其他合适树脂种类。

进一步地，所述步骤3的包覆方式为机械缠绕或手工缠绕。

进一步地，所述机械缠绕的设备为一轴、二轴、三轴、四轴或多轴缠绕机中任意一种。

进一步地，所述步骤4中机械缠绕的设备为三轴、四轴或多轴中任意一种。

进一步地，所述机械缠绕设备为基于芯模转动或基于纤维盛载盘转动缠绕机的其中一种。

进一步地，所述机械缠绕设备采用张力湿法缠绕工艺包覆。

进一步地，所述机械缠绕设备的缠绕频率为连续的或间歇的。

进一步地，所述机械缠绕设备的缠绕速度为匀速、按级调节或无级任意调节中任意一种。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

该种发明适用于任意截面型式、任意尺寸的长条形棒状构件。以纤维增强树脂基复合材料包覆棒材一种新型复合棒材，具有高强度、高模量、耐疲劳、绝缘、防腐等性能。该方法克服了现有的其它包覆方式产生的涂层不致密，有针孔，外力作用下易受损等不足。同时，现有的全复材棒的搭接方法及连接配件均能直接应用于本复合棒材。

本发明应用灵活，适用范围广泛。既适合工厂规模化制备，也适合在施工现场小规模制备。本发明提出的制备方法不限制采用的纤维与树脂形式，不限制直棒还是弯棒。并且，由于使用了缠绕加真空吸附的制备方式，在包覆过程中给纤维预先浸渍好树脂，并施加一定的张力，使得纤维复合材料能够从不同方位对棒材进行紧密包覆。同时，按设计厚度进行包覆时，芯棒的同一位置会被一次或多次重复包裹，最大限度地避免了其它方式无法均匀包覆和有漏点的缺陷，漏点的可能性基本为零。此外，所用的树脂与棒材有良好的粘接性能，使纤维增强复合材料与芯棒能够紧密粘接成一体，能够充分发挥两种材料各自的优点，使得整根包覆棒材形成一个新型复合构件，提高了棒材的受力性能。

附图说明

图1为本发明基于纤维盛载盘转动缠绕机器的示意图；

图2为本发明基于芯模转动缠绕机器的示意图；

图3为本发明基于芯模转动缠绕机器结构示意图；

图4为本发明的真空袋压工艺的简要示意图；

图5为本发明的实施例1的包覆棒材的结构示意图；

图6为本发明的实施例2的包覆棒材的结构示意图；

图7为本发明的实施例3的包覆棒材的结构示意图；

图8为本发明的实施例4的包覆棒材的结构示意图；

图9为本发明的实施例5的包覆棒材的结构示意图。

图中：1、棒材；5、复合棒材；6、真空袋压抽真空工艺；9、纤维装载盘；10、自转盘；11、张力器；12、支架；13、脱模布；14、导气毡；15、真空袋膜；16、缠绕机；20、纤维制品。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

一种纤维增强树脂基复合材料包覆棒材的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，对棒材进行除去锈斑、除油脂、除污垢和除杂物等表面预处理；

步骤2，将经步骤1处理后的棒材置于若干支座上；

步骤3，将纤维采用复合材料的缠绕工艺按预定的角度缠绕包覆在棒材表面；

步骤4，有需要时，将棒材弯头处和端头处用手工缠绕、机械缠绕或手糊方式进行包覆；

步骤5，达到指定缠绕层数或复合材料厚度后将复合棒材密封于真空袋膜；

步骤6，对密封于真空袋膜的复合材料棒材采用真空袋压工艺，使纤维增强树脂基复合材料与棒材紧密结合并形成表面纹路，同时使树脂均匀浸润纤维；

步骤7，将由步骤6获得的复合棒材在常温或加热环境下进行固化成型；

步骤8，按照需求将步骤7固化成型后的复合棒材进行定长切割，然后用手工或者采用机械缠绕的方式对复合棒材的切割端进行包覆，并在常温或加热环境下进行固化成形。

其中，所述棒材为直棒或弯棒。

其中，所述棒材的材质为金属、混凝土、木材、陶瓷、岩石、玻璃或与复合材料具有良好粘结性能的材料。

其中，所述棒材的截面为任意形状。

其中，所述棒材为任意长度。

其中，所述棒材的截面尺寸为任意尺寸。

其中，所述棒材为实心或空心截面。

其中，所述棒材为任意强度。

其中，所述棒材的表面几何特征为光滑、粗糙、带肋等任意一种特征或几种特征的结合。

其中，所述步骤6中将真空袋膜内排出空气的方法为抽真空。

其中，所述纤维增强树脂基复合材料中的纤维制品为纤维纱、纤维布、纤维带及其他合适的纤维制品。

其中，所述的纤维增强树脂基复合材料为一层或多层包裹，每一层纤维方向是0度、90度或0-90度之间的任意角度排布。

其中，所述纤维增强树脂基复合材料中的纤维制品为单向、双向和多轴向中任意一种。

其中，所述纤维增强树脂基复合材料的纤维为玻璃纤维、玄武岩纤维、碳纤维、芳纶纤维及其他合适的纤维种类以及多种纤维的混合。

其中，所述纤维增强树脂基复合材料的树脂为热固性树脂，所述热固性树脂为环氧树脂、不饱和聚酯树脂、聚氨酯树脂、环氧乙烯基树脂、酚醛树脂及其他合适的树脂种类。

其中，所述纤维增强树脂基复合材料的树脂为热塑性树脂，所述热塑性树脂为改性PA6、PA12、PA66、PP、PE及其他合适的树脂种类。

其中，所述步骤3的包覆方式为机械缠绕或手工缠绕。

其中，所述机械缠绕为一轴、二轴、三轴、四轴或多轴缠绕机中任意一种。

其中，所述步骤4中机械缠绕设备为三轴、四轴或多轴中任意一种。

其中，所述机械缠绕设备为基于芯模转动或基于纤维盛载盘转动缠绕机器的其中一种。

其中，所述机械缠绕设备采用张力湿法缠绕工艺包覆。

其中，所述机械缠绕设备的缠绕频率为连续的或间歇的。

其中，所述机械缠绕设备的缠绕速度为匀速、按级调节或无级任意调节中任意一种。

一种纤维增强树脂基复合材料包覆棒材，由上述制备方法制得。

实施例1：

一种玻璃纤维增强树脂基复合材料包覆钢筋直棒的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，对棒材进行除锈斑、除油脂、除污垢或除杂物等表面预处理；

步骤2，将经步骤1处理后的棒材的两端固定于支座上；

步骤3，采用复合材料缠绕工艺将玻璃纤维按正负45度进行交替往复缠绕包覆在棒材表面；

步骤4，将棒材端头处用手工缠绕方式进行包覆；

步骤5，玻璃纤维缠绕层数达到5层后将复合棒材密封于真空袋膜；

步骤6，对密封于真空袋膜的玻璃纤维增强树脂基复合棒材采用真空袋压工艺，使玻璃纤维增强树脂基复合材料与芯棒紧密结合并形成表面纹路，同时使树脂均匀浸润玻璃纤维；

步骤7，将步骤6制得的复合棒材在加热环境下进行固化成型；

其中，所述棒材的型式为直棒。

其中，所述棒材的材质为钢筋。

其中，所述棒材的截面为圆形。

其中，所述棒材的长度为1m。

其中，所述棒材的截面直径为25mm。

其中，所述棒材为实心截面。

其中，所述棒材的屈服强度为335MPa。

其中，所述棒材的表面几何特征为带肋。

其中，所述步骤6中将真空袋膜内排出空气的方法为抽真空。

其中，所述玻璃纤维增强树脂基复合材料中的玻璃纤维制品为玻璃纤维纱。

其中，所述的玻璃纤维增强树脂基复合材料层数为5层包裹，每一层纤维方向为正45度、负45度，交错排布。

其中，所述玻璃纤维增强树脂基复合材料中的玻璃纤维制品为单向排布。

其中，所述纤维增强树脂基复合材料的纤维为玻璃纤维。

其中，所述玻璃纤维增强树脂基复合材料的树脂为热固性树脂，且所述热固性树脂为环氧乙烯基树脂。

其中，所述步骤3的包覆方式为机械缠绕。

其中，所述机械缠绕设备为一轴。

其中，所述步骤4的包覆方式为手工缠绕。

其中，所述机械缠绕设备为基于芯模转动缠绕机器。

其中，所述机械缠绕设备采用张力湿法缠绕工艺包覆。

其中，所述机械缠绕设备的缠绕频率为连续的。

其中，所述机械缠绕设备的缠绕速度为匀速调节。

一种玻璃纤维增强树脂基复合材料包覆钢筋直棒，由上述制备方法制得。

实施例2：

一种碳/芳纶混合纤维增强树脂基复合材料包覆铝合金空心弯棒的制备方法，包括棒材，包括以下步骤：

步骤1，对棒材进行除氧化物、除油脂、除污垢或除杂物等表面预处理；

步骤2，将经步骤1处理后的棒材置于三个支座上；

步骤3，将碳/芳纶混合纤维采用复合材料的缠绕工艺按0度与正负45度交替往复缠绕包覆在棒材表面；

步骤4，将棒材弯头处和端头处用机械缠绕方式进行包覆；

步骤5，达到碳/芳纶混合纤维树脂基复合材料层厚度5cm后将复合棒材密封于真空袋膜；

步骤6，对密封于真空袋膜的复合棒材采用真空袋压工艺，使碳/芳纶混合纤维增强树脂基复合材料与芯棒紧密结合，同时使树脂均匀浸润碳/芳纶混合纤维；

步骤7，将步骤6制得的复合棒材在常温环境下进行固化成形。

其中，所述棒材为带一个弯头的弯棒。

其中，所述棒材的材质为铝合金。

其中，所述棒材的截面为椭圆形。

其中，所述棒材的总长度为4m。

其中，所述棒材的截面长直径为50cm，短直径为40cm。

其中，所述棒材为空心截面，壁厚1cm。

其中，所述棒材的抗拉强度为175MPa。

其中，所述棒材的表面几何特征为粗糙。

其中，所述步骤6中将真空袋膜内排出空气的方法为抽真空。

其中，所述碳/芳纶混合纤维增强树脂基复合材料中的纤维制品为碳/芳纶混合纤维带。

其中，所述的碳/芳纶混合纤维增强树脂基复合材料为多层包覆，每一层纤维方向是0度，正45度，负45度，交错排布。

其中，所述碳/芳纶混合纤维增强树脂基复合材料中的纤维制品为单向排布。

其中，所述纤维增强树脂基复合材料的纤维为碳纤维和芳纶纤维混合。

其中，所述纤维增强树脂基复合材料的树脂为热塑性树脂，且所述热塑性树脂为改性PA66。

其中，所述步骤3的包覆方式为机械缠绕。

其中，所述机械缠绕为三轴缠绕机。

其中，所述步骤4中机械缠绕设备为三轴。

其中，所述机械缠绕设备为基于纤维盛载盘转动缠绕机器。

其中，所述机械缠绕设备采用张力湿法缠绕工艺包覆。

其中，所述机械缠绕设备的缠绕频率为间歇的。

其中，所述机械缠绕设备的缠绕速度为按级调节。

一种碳/芳纶混合纤维增强树脂基复合材料包覆铝合金空心弯棒，由上述制备方法制得。

实施例3：

一种玄武岩纤/碳混合纤维增强树脂基复合材料包覆直木棒材的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，对棒材进行除油脂、除污垢和除杂物等表面预处理；

步骤2，将经步骤1处理后的棒材置于六个支座上；

步骤3，采用复合材料的缠绕工艺将玄武岩纤/碳混合纤维按72度的角度缠绕包覆在棒材表面；

步骤4，将棒材端头处用手糊方式进行包覆；

步骤5，玄武岩纤/碳混合纤维增强树脂基复合材料的缠绕层数达到10层后将复合棒材密封于真空袋膜；

步骤6，对密封于真空袋膜的复合棒材采用真空袋压工艺，使玄武岩纤/碳混合纤维增强树脂基基复合材料与芯棒紧密结合，同时使树脂均匀浸润玄武岩纤/碳混合纤维；

步骤7，将步骤6制得的复合棒材在常温环境下进行固化成型；

步骤8，按照需求将步骤7固化成型后的复合棒材进行定长切割，然后用手糊成型方式把浸渍过树脂的纤维对复合棒材的切割端进行包覆，并在常温环境下进行固化成型。

其中，所述棒材为直棒。

其中，所述棒材的材质为木材。

其中，所述棒材的截面为正方形、变截面。

其中，所述棒材长度为20m。

其中，所述棒材的截面大边长为300mm，小边长为150mm，自然过渡。

其中，所述棒材为实心截面。

其中，所述棒材的抗拉强度为90MPa。

其中，所述棒材的表面几何特征为光滑。

其中，所述玄武岩纤/碳混合纤维增强树脂基复合材料中的纤维制品为玄武岩纤/碳混合纤维布。

其中，所述的玄武岩纤/碳混合纤维增强树脂基复合材料层数为10层包裹，每一层玄武岩纤/碳混合纤维的缠绕方向为45度。

其中，所述玄武岩纤/碳混合纤维增强树脂基复合材料中的纤维制品为三轴向。

其中，所述纤维增强树脂基复合材料的纤维包含玄武岩纤维和碳纤维。

其中，所述玄武岩纤/碳混合纤维增强树脂基复合材料的树脂为热固性树脂，且所述热固性树脂为环氧树脂。

其中，所述步骤3的包覆方式为手工缠绕。

其中，所述步骤4的包覆方式为手糊包覆。

一种玄武岩纤/碳混合纤维增强树脂基复合材料包覆直木棒材，由上述制备方法制得。

实施例4：

一种玻璃纤维增强树脂基复合材料包覆空心直铜棒材的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，对棒材进行除油脂、除污垢、除杂物等表面预处理；

步骤2，将经步骤1处理后的棒材的两端固定于支座上；

步骤3，将玻璃纤维采用复合材料的缠绕工艺按30度的角度缠绕包覆在棒材表面；

步骤4，在棒材端头处采用机械缠绕方式进行包覆；

步骤5，达到玻璃纤维增强树脂基复合材料层厚度10mm；

步骤6，将步骤5制得的复合棒材在加热环境下进行固化成型。

其中，所述棒材为直棒。

其中，所述棒材的材质为铜材。

其中，所述棒材的截面为圆形。

其中，所述棒材的长度为2m。

其中，所述棒材的截面直径为80mm。

其中，所述棒材为空心截面，壁厚10mm。

其中，所述棒材的抗拉强度为225Mpa。

其中，所述棒材的表面几何特征为光滑。

其中，所述玻璃纤维增强树脂基复合材料中的玻璃纤维制品为玻璃纤维布。

其中，所述的玻璃纤维增强树脂基复合材料为多层包裹，每一层玻璃纤维方向是0度、90度，交错排布。

其中，所述玻璃纤维增强树脂基复合材料中的玻璃纤维制品为双向排布。

其中，所述纤维增强树脂基复合材料的纤维为玻璃纤维。

其中，所述玻璃纤维增强树脂基复合材料的树脂为热固性树脂，且所述热固性树脂为不饱和聚酯树脂。

其中，所述步骤3的包覆方式为机械缠绕。

其中，所述机械缠绕为四轴缠绕机。

其中，所述步骤4中机械缠绕设备为四轴。

其中，所述机械缠绕设备为基于芯模转动缠绕机。

其中，所述机械缠绕设备采用张力湿法缠绕工艺包覆。

其中，所述机械缠绕设备的缠绕频率为连续的。

其中，所述机械缠绕设备的缠绕速度为按级调节。

一种玻璃纤维增强树脂基复合材料包覆空心直铜棒材，由上述制备方法制得。

实施例5：

一种玄武岩/碳/芳纶混合纤维增强树脂基复合材料包覆玻璃弯棒材的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，对棒材进行除油脂、除污垢、除杂物等表面预处理；

步骤2，将经步骤1处理后的棒材置于四个支座上；

步骤3，采用复合材料的缠绕工艺将玄武岩/碳/芳纶混合纤维按45度的角度缠绕包覆在棒材表面；

步骤4，将棒材弯头处和端头处用手工缠绕包覆；

步骤5，玄武岩/碳/芳纶混合纤维增强树脂基复合材料的缠绕层数达到8层后将复合棒材密封于真空袋膜内；

步骤6，对密封于真空袋膜的复合棒材采用真空袋压工艺，使玄武岩/碳/芳纶混合纤维增强树脂基复合材料与芯棒紧密结合并形成表面纹路，同时使树脂均匀浸润玄武岩/碳/芳纶混合纤维；

步骤7，将步骤6制得的复合棒材在常温环境下进行固化成型；

步骤8，按照需求将步骤7固化成型后的复合棒材进行定长切割，然后用手糊成型方式把浸渍过树脂的玄武岩/碳/芳纶混合纤维包覆于复合棒材的切割端，并在加热环境下进行固化成型。

其中，所述棒材为带两个弯头的弯棒。

其中，所述棒材的材质为玻璃。

其中，所述棒材的截面型式为等边六边形。

其中，所述棒材为4m。

其中，所述棒材的截面尺寸为边长10cm。

其中，所述棒材为实心截面。

其中，所述棒材的抗压强度为130MPa。

其中，所述棒材的表面为粗糙。

其中，所述步骤6中将真空袋膜内排出空气的方法为抽真空。

其中，所述纤维增强树脂基复合材料中的纤维制品为纤维布。

其中，所述的玄武岩/碳/芳纶混合纤维增强树脂基复合材料层数为8层包裹，每一层纤维方向是0度、正45度、负45度、90度，交错排布。

其中，所述玄武岩/碳/芳纶混合纤维增强树脂基复合材料中的玄武岩/碳/芳纶混合纤维制品为四轴向排布。

其中，所述纤维增强树脂基复合材料的纤维为玄武纤维、碳纤维和芳纶纤维的混合。

其中，所述玄武岩/碳/芳纶混合纤维增强树脂基复合材料的树脂为热塑性树脂，且所述热塑性树脂为改性PP。

其中，所述步骤3的包覆方式为机械缠绕。

其中，所述机械缠绕为三轴缠绕机。

其中，所述步骤4的包覆方式为手工缠绕。

其中，所述机械缠绕设备为基于纤维盛载盘转动缠绕机器。

其中，所述机械缠绕设备采用张力湿法缠绕工艺包覆。

其中，所述机械缠绕设备的缠绕频率为间歇的。

其中，所述机械缠绕设备的缠绕速度为无级任意调节。

一种玄武岩/碳/芳纶混合纤维增强树脂基复合材料包覆玻璃弯棒材，由上述制备方法制得。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (24)

1.一种纤维增强树脂基复合材料包覆棒材产品的制备方法，其特征在于：

包括以下步骤：

步骤1，对棒材进行除锈斑、除油脂、除污垢、除杂物表面预处理；

步骤2，将经步骤1处理后的棒材置于若干个支座上；

步骤3，将纤维采用复合材料的缠绕工艺按任意的角度缠绕包覆在棒材表面；

步骤4，有需要时，将棒材弯头处和端头处用手工缠绕、机械缠绕或手糊方式进行包覆；

步骤5，达到指定缠绕层数或复合材料厚度后将复合棒材密封于真空袋膜；

步骤6，对密封于真空袋膜的复合材料棒材采用真空袋压工艺，使纤维增强树脂基复合材料与棒材紧密结合并形成和棒材原表面类似的纹路，同时使树脂均匀浸润纤维；

步骤7，将由步骤6获得的复合棒材在常温或加热环境下进行固化成型；

步骤8，按照需求将步骤7固化成型后的复合棒材进行定长切割，然后用手工或者采用机械缠绕的方式对复合棒材的切割端进行包覆，并在常温或加热环境下进行固化成形。

2.根据权利要求1所述的一种纤维增强树脂基复合材料包覆棒材产品的制备方法，其特征在于：所述棒材为直棒或弯棒。

3.根据权利要求1所述的一种纤维增强树脂基复合材料包覆棒材产品的制备方法，其特征在于：所述棒材的材质为金属、混凝土、木材、陶瓷、岩石、玻璃或与复合材料具有良好粘结性能的其他材料。

4.根据权利要求1所述的一种纤维增强树脂基复合材料包覆棒材产品的制备方法，其特征在于：所述棒材的截面为任意形状。

5.根据权利要求1所述的一种纤维增强树脂基复合材料包覆棒材产品的制备方法，其特征在于：所述棒材为任意长度。

6.根据权利要求1所述的一种纤维增强树脂基复合材料包覆棒材产品的制备方法，其特征在于：所述棒材的截面尺寸为任意尺寸。

7.根据权利要求1所述的一种纤维增强树脂基复合材料包覆棒材产品的制备方法，其特征在于：所述棒材为实心或空心截面。

8.根据权利要求1所述的一种纤维增强树脂基复合材料包覆棒材产品的制备方法，其特征在于：所述棒材为任意强度。

9.根据权利要求1所述的一种纤维增强树脂基复合材料包覆棒材产品的制备方法，其特征在于：所述棒材的表面几何特征为光滑、粗糙、带肋中任意一种特征或几种特征的结合。

10.根据权利要求1所述的一种纤维增强树脂基复合材料包覆棒材产品的制备方法，其特征在于：所述步骤6中将真空袋膜内排出空气的方法为抽真空。

11.根据权利要求1所述的一种纤维增强树脂基复合材料包覆棒材产品的制备方法，其特征在于：所述纤维增强树脂基复合材料中的纤维制品为纤维纱、纤维布、纤维带及其他合适的纤维制品。

12.根据权利要求1所述的一种纤维增强树脂基复合材料包覆棒材产品的制备方法，其特征在于：所述的纤维增强树脂基复合材料为一层或多层，每一层纤维方向是0度、90度或0-90度之间的任意角度。

13.根据权利要求1所述的一种纤维增强树脂基复合材料包覆棒材产品的制备方法，其特征在于：所述纤维增强树脂基复合材料中的纤维制品为单向、双向和多轴向中任意一种。

14.根据权利要求1所述的一种纤维增强树脂基复合材料包覆棒材产品的制备方法，其特征在于：所述纤维增强树脂基复合材料的纤维为玻璃纤维、玄武岩纤维、碳纤维、芳纶纤维及其他合适的纤维种类以及多种纤维的混合。

15.根据权利要求1所述的一种纤维增强树脂基复合材料包覆棒材产品的制备方法，其特征在于：所述纤维增强树脂基复合材料的树脂为热固性树脂、所述热固性树脂为环氧树脂、不饱和聚酯树脂、聚氨酯树脂、环氧乙烯基树脂、酚醛树脂。

16.根据权利要求1所述的一种纤维增强树脂基复合材料包覆棒材产品的制备方法，其特征在于：所述纤维增强树脂基复合材料的树脂为热塑性树脂，所述热塑性树脂为改性PA6、PA12、PA66、PP、PE。

17.根据权利要求1所述的一种纤维增强树脂基复合材料包覆棒材产品的制备方法，其特征在于：所述步骤3的包覆方式为机械缠绕或手工缠绕。

18.根据权利要求17所述的一种纤维增强树脂基复合材料包覆棒材产品的制备方法，其特征在于：所述机械缠绕为一轴、二轴、三轴、四轴或多轴缠绕机中任意一种。

19.根据权利要求1所述的一种纤维增强树脂基复合材料包覆棒材产品的制备方法，其特征在于：所述步骤4中机械缠绕设备为三轴、四轴或多轴中任意一种。

20.根据权利要求19所述的一种纤维增强树脂基复合材料包覆棒材产品的制备方法，其特征在于：所述机械缠绕设备为基于芯模转动或基于纤维盛载盘转动缠绕机器的其中一种。

21.根据权利要求20所述的一种纤维增强树脂基复合材料包覆棒材产品的制备方法，其特征在于：所述机械缠绕设备采用张力湿法缠绕工艺包覆。

22.根据权利要求19所述的一种纤维增强树脂基复合材料包覆棒材产品的制备方法，其特征在于：所述机械缠绕设备的缠绕频率为连续的或间歇的。

23.根据权利要求19所述的一种纤维增强树脂基复合材料包覆棒材产品的制备方法，其特征在于：所述机械缠绕设备的缠绕速度为匀速、按级调节或无级任意调节中任意一种。

24.一种纤维增强树脂基复合材料包覆棒材产品，其特征在于，所述纤维增强树脂基复合材料包覆棒材由权利要求1-23任意一种纤维增强树脂基复合材料包覆棒材产品的制备方法制备而得。