CN117021620A - 一种纤维增强复合材料的制备方法及设备 - Google Patents
一种纤维增强复合材料的制备方法及设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117021620A CN117021620A CN202311054170.3A CN202311054170A CN117021620A CN 117021620 A CN117021620 A CN 117021620A CN 202311054170 A CN202311054170 A CN 202311054170A CN 117021620 A CN117021620 A CN 117021620A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fiber
- resin
- core material
- composite material
- outer layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000003733 fiber-reinforced composite Substances 0.000 title claims abstract description 41
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 41
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 136
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 121
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 121
- 239000011162 core material Substances 0.000 claims abstract description 97
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 93
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 93
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims abstract description 68
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims abstract 2
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 48
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 48
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 42
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 40
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 claims description 25
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 claims description 25
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 25
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 23
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 21
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 claims description 18
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 18
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 16
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 12
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 11
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 claims description 10
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 claims description 10
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims description 9
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims description 9
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 9
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 8
- 229920002748 Basalt fiber Polymers 0.000 claims description 7
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 claims description 7
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims description 7
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 4
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 claims description 4
- 235000017166 Bambusa arundinacea Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000017491 Bambusa tulda Nutrition 0.000 claims description 3
- 241001330002 Bambuseae Species 0.000 claims description 3
- 235000015334 Phyllostachys viridis Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000011425 bamboo Substances 0.000 claims description 3
- 230000008602 contraction Effects 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004699 Ultra-high molecular weight polyethylene Substances 0.000 claims description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229920000785 ultra high molecular weight polyethylene Polymers 0.000 claims description 2
- 150000003672 ureas Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000005187 foaming Methods 0.000 claims 2
- 239000011208 reinforced composite material Substances 0.000 claims 2
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 claims 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N urea group Chemical group NC(=O)N XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 132
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 28
- 239000000047 product Substances 0.000 description 21
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 18
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 7
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 6
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 6
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 5
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 5
- SBKRTALNRRAOJP-BWSIXKJUSA-N N-[(2S)-4-amino-1-[[(2S,3R)-1-[[(2S)-4-amino-1-oxo-1-[[(3S,6S,9S,12S,15R,18R,21S)-6,9,18-tris(2-aminoethyl)-15-benzyl-3-[(1R)-1-hydroxyethyl]-12-(2-methylpropyl)-2,5,8,11,14,17,20-heptaoxo-1,4,7,10,13,16,19-heptazacyclotricos-21-yl]amino]butan-2-yl]amino]-3-hydroxy-1-oxobutan-2-yl]amino]-1-oxobutan-2-yl]-6-methylheptanamide (6S)-N-[(2S)-4-amino-1-[[(2S,3R)-1-[[(2S)-4-amino-1-oxo-1-[[(3S,6S,9S,12S,15R,18R,21S)-6,9,18-tris(2-aminoethyl)-15-benzyl-3-[(1R)-1-hydroxyethyl]-12-(2-methylpropyl)-2,5,8,11,14,17,20-heptaoxo-1,4,7,10,13,16,19-heptazacyclotricos-21-yl]amino]butan-2-yl]amino]-3-hydroxy-1-oxobutan-2-yl]amino]-1-oxobutan-2-yl]-6-methyloctanamide sulfuric acid Polymers OS(O)(=O)=O.CC(C)CCCCC(=O)N[C@@H](CCN)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)O)C(=O)N[C@@H](CCN)C(=O)N[C@H]1CCNC(=O)[C@@H](NC(=O)[C@H](CCN)NC(=O)[C@H](CCN)NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@@H](Cc2ccccc2)NC(=O)[C@@H](CCN)NC1=O)[C@@H](C)O.CC[C@H](C)CCCCC(=O)N[C@@H](CCN)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)O)C(=O)N[C@@H](CCN)C(=O)N[C@H]1CCNC(=O)[C@@H](NC(=O)[C@H](CCN)NC(=O)[C@H](CCN)NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@@H](Cc2ccccc2)NC(=O)[C@@H](CCN)NC1=O)[C@@H](C)O SBKRTALNRRAOJP-BWSIXKJUSA-N 0.000 description 4
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 4
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 4
- 229940049550 polyfax Drugs 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 108010046630 polymyxin B drug combination bacitracin Proteins 0.000 description 4
- 229920006306 polyurethane fiber Polymers 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 238000007723 die pressing method Methods 0.000 description 2
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 2
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 2
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- XQUPVDVFXZDTLT-UHFFFAOYSA-N 1-[4-[[4-(2,5-dioxopyrrol-1-yl)phenyl]methyl]phenyl]pyrrole-2,5-dione Chemical compound O=C1C=CC(=O)N1C(C=C1)=CC=C1CC1=CC=C(N2C(C=CC2=O)=O)C=C1 XQUPVDVFXZDTLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OCKGFTQIICXDQW-ZEQRLZLVSA-N 5-[(1r)-1-hydroxy-2-[4-[(2r)-2-hydroxy-2-(4-methyl-1-oxo-3h-2-benzofuran-5-yl)ethyl]piperazin-1-yl]ethyl]-4-methyl-3h-2-benzofuran-1-one Chemical compound C1=C2C(=O)OCC2=C(C)C([C@@H](O)CN2CCN(CC2)C[C@H](O)C2=CC=C3C(=O)OCC3=C2C)=C1 OCKGFTQIICXDQW-ZEQRLZLVSA-N 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002430 Fibre-reinforced plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004705 High-molecular-weight polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- XLJMAIOERFSOGZ-UHFFFAOYSA-M cyanate Chemical compound [O-]C#N XLJMAIOERFSOGZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000011151 fibre-reinforced plastic Substances 0.000 description 1
- 239000007888 film coating Substances 0.000 description 1
- 238000009501 film coating Methods 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 229920003192 poly(bis maleimide) Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920003226 polyurethane urea Polymers 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 description 1
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 1
- 238000004626 scanning electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 239000011090 solid board Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 229920006337 unsaturated polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 229920001567 vinyl ester resin Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/28—Shaping operations therefor
- B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
- B29C70/50—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of indefinite length, e.g. prepregs, sheet moulding compounds [SMC] or cross moulding compounds [XMC]
- B29C70/52—Pultrusion, i.e. forming and compressing by continuously pulling through a die
- B29C70/525—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/28—Shaping operations therefor
- B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
- B29C70/50—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of indefinite length, e.g. prepregs, sheet moulding compounds [SMC] or cross moulding compounds [XMC]
- B29C70/52—Pultrusion, i.e. forming and compressing by continuously pulling through a die
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Abstract
本发明提供了一种纤维增强复合材料的制备方法及设备。该设备主要包括内层纤维供应装置、第一注胶系统、第一注胶槽、芯材成型装置、外层纤维供应装置、第二注胶系统、第二注胶槽、固化装置、牵引装置和切割装置等。制备方法主要包括先将内层纤维与第一树脂半固化成型得到芯材，然后再将外层纤维敷设或缠绕于芯材表面，经第二树脂充分浸润外层纤维并固化、切割得到纤维增强复合材料产品。该双层结构，在内外层界面处互相浸润，通过共价键交联形成高强度的过渡层，确保内外层不会发生剥离和脱落，从而使得外层固化物对内层固化物形成长久、有效的保护。
Description
技术领域
本发明属于材料制备领域，具体涉及一种纤维增强复合材料的制备方法及设备。
背景技术
纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer，简称FRP)是由纤维材料与基体树脂材料经过缠绕，模压或拉挤等成型工艺而形成的复合材料。其中，纤维材料可选用玻璃纤维、芳纶纤维、碳纤维及硼纤维等；基体树脂材料可以选用热固性树脂或热塑性树脂中的任一种。热固性树脂可使用环氧树脂、不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂、酚醛树脂、双马来酰亚胺树脂及氰酸酯树脂等。
对于纤维增强复合材料的成型工艺中所使用的基体树脂，现有技术研究成果较多。例如，为了使对增强纤维基材的浸渍性充分，可使用常温下为液态、半固态，即低分子的热固性树脂。使用热固性树脂的纤维增强复合材料与热塑性树脂相比，韧性通常低；而使用热塑性树脂的纤维增强复合材料其刚性相对较低。现有技术尚未有同时结合热塑性树脂和热固性树脂优点的纤维增强复合材料。
纤维增强复合材料应用广泛。例如应用于生产太阳能电池板的边框，太阳能电池板需要采用专用边框以对光伏转换组件的边缘加以保护，并利于安装。现有技术通常采用模压成型的螺旋玻纤或连续玻纤同聚氨酯压制成型。但是，螺旋玻纤或连续玻纤只在某一方向有提升强度的功能，且在压制过程中易受到损伤，比如，螺旋纤维以弯曲的形态存在，纤维分布不均匀，影响材料的力学性能。
拉挤成型工艺是生产纤维增强复合材料的方法之一，是将纤维材料通过开放式的浸胶槽或者密闭的注胶盒进行树脂浸渍，纤维材料经树脂浸润后进入保持一定截面形状的模具中固化，然后再由牵引装置连续不断地拉出模具，最后在线切割机切割成所需要的长度。
拉挤成型工艺制备的纤维增强复合材料具有明显优点(工艺简单高效、可实现连续生产、质量稳定性较好、纤维含量可调)，然而现有的拉挤成型工艺生产厚度较高的产品时生产效率较低。主要原因在于现有技术中，拉挤成型工艺的设备通常包含一个浸润装置和一个固化模具，因而生产时用一种树脂。
此外，现有技术中，无论是采用缠绕法、模压法或拉挤成型法，若需要对产品表面进行加工处理，现有技术大多是在型材固化成型后，采用喷涂或二次覆膜并再次固化的工艺。现有技术虽有提供二次拉挤法，但存在技术缺陷。
现有技术中，对于二次拉挤成型工艺设备的研究成果相对较少。
美国专利US20090023870A披露了一种二次拉挤成型的工艺及设备。工艺步骤包括使内层纤维通过导纱装置进入第一个浸润盒进入并被第一树脂浸润，使外层纤维和被树浸润的内层纤维同时进入第二浸润盒并再次被浸润，经两次浸润的纤维或者织物同时进入固化模具中在一定温度下固化。其缺点在于，内外树脂很容易混合，内层树脂有可能会在固化过程中浮现表面；此外，由于内外层同时固化，如果外层的厚度太大，将会影响内层固化(例如在内外层结合部出现气泡层)，导致最终成型产品的厚度不能太大。
中国专利201710467995.6披露了一种二次拉挤成型的工艺及设备。工艺步骤包括将内层纤维纱经第一预成型装置进入第一浸润装置，随后经过第一固化装置固化之后，以固化的纤维增强复合材料为芯材，外层包裹外层纤维，依次经第二预成型装置和第二浸润装置后进入第二固化装置，外层固化之后得到产品。其缺点在于，第一次固化之后得到的芯材具有一定的刚性，因而要求牵引装置高度稳定，且第二预成型装置需要具备较高的容错空间，否则会由于生产线的振动而降低内外层的粘合效果。此外，该工艺是首先将内层固化随后再进行外层的固化，虽然内层与外层可以采用不同的树脂，但是内层与外层的粘结强度欠佳，受到剪切力容易发生剥离。
发明内容
为解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种纤维增强复合材料的制备方法及设备。
本发明首先提供了一种纤维增强复合材料的制备设备，该设备包括：
内层纤维供应装置，整理装置，预成型装置，第一注胶槽，芯材成型装置，第一储槽，第二储槽，第一混注装置，外层纤维供应装置，第三储槽，第四储槽，第二混注装置，第二注胶槽，固化装置，牵引装置，切割装置；其中：
内层纤维供应装置，整理装置，预成型装置，第一注胶槽，芯材成型装置，第二注胶槽，固化装置，牵引装置和切割装置顺序连接；外层纤维供应装置设置于芯材成型装置和第二注胶槽之间，外层纤维供应装置向芯材成型装置制备所得芯材的表面提供外层纤维，并使外层纤维敷设或缠绕在芯材表面；
第一储槽，第二储槽和第一混注装置组合成第一注胶系统，第一储槽和第二储槽分别与第一混注装置连通，第一混注装置与第一注胶槽连通，可以将第一混注装置中的第一树脂注入第一注胶槽；
第三储槽，第四储槽和第二混注装置组合成第二注胶系统，第三储槽和第四储槽分别与第二混注装置连通，而第二混注装置与第二注胶槽连通，可以将第二混注装置中的第二树脂注入第二注胶槽。
优选地，所述的芯材成型装置和固化装置内均依次排列有多个独立的温控装置，每个温控装置可以独立调节温度，在内部温度超过预设温度时可以通过风冷或水冷方式自动散热，在内部温度低于预设温度时可以通过热传导、红外线或微波加热方式自动加热，从而实现芯材成型装置和固化装置内部的分段温控。
优选地，所述外层纤维供应装置可以向芯材外表面提供外层纤维，以供所述外层纤维敷设或缠绕在芯材表面。
优选地，该设备还包括固定装置固定装置将芯材成型装置和第二注胶槽刚性连接，并将其保持在同一水平面，避免由于热胀冷缩或设备震动导致芯材扭曲变形而影响内外层的粘合效果。
优选地，该设备还包括成型板所述的成型板为中间有一定缺口形状，设置在芯材成型装置的出口。
优选地，预成型装置和成型板的缺口形状均为“凹”形，可以得到横截面为“凹”形的芯材。
优选地，所述的外层纤维供应装置为缠绕装置，可将外层纤维缠绕于芯材表面，以得到物理性能更加强化的复合材料。
本发明还提供了一种使用上述设备进行纤维增强复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：将内层纤维和外层纤维与牵引装置物理连接；
S2：在牵引装置的牵引力作用下，内层纤维依次经过内层纤维供应装置，整理装置，预成型装置和第一注胶槽，在第一注胶槽处，与第一混注装置提供的第一树脂预混、浸润，后经芯材成型装置半固化成型后，得到芯材；
S3：外层纤维供应装置将外层纤维敷设或缠绕于芯材表面，后外层纤维与芯材在牵引力的作用下，进入第二注胶槽。
S4：在第二注胶槽内，第二混注装置提供的第二树脂对芯材表面敷设或缠绕的外层纤维充分浸润，并渗透至芯材表面，随后进入固化装置进行固化；
S5：经固化后得到的复合材料产物经室温冷却，由切割装置根据工艺要求切割成一定长度的型材，得到纤维增强复合材料产品。
优选地，所述的内层纤维为玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维或聚酯纤维中的任一种；所述的外层纤维为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维、聚酯纤维、超高分子量聚乙烯纤维或竹纤维中的任一种。
优选地，在第一注胶系统中，将聚氨酯多元醇组分A储存于第一储槽，芳香族聚氨酯异氰酸酯组分B贮存于第二储槽，按照一定的比例经过第一混注装置混合之后得到第一树脂C。更优选地，所述的聚氨酯多元醇组分A为聚发公司Urepul系列产品，所述的芳香族聚氨酯异氰酸酯组分B为聚发公司BX系列产品，所述的混合比例为A:B＝100:(100～125)，混合之后得到所述的第一树脂C为芳香族聚氨酯树脂混合液。
优选地，所述的芯材成型装置带有温控装置，在内部温度超过预设温度80℃时可以自动散热，在内部温度低于预设温度75℃时可以自动加热，从而控制预混、浸润后的内层纤维的温度在75℃～80℃的范围内。芯材成型装置充氮气以隔绝空气中的氧气。芯材成型装置既可避免第一树脂C在芯材成型装置中完全固化从而影响复合材料最终的强度；又可降低第一树脂的流动性，避免芯材变形。
优选地，在第二注胶系统中，将聚氨酯多元醇组分D储存于第三储槽，将脂肪族聚氨酯异氰酸酯组分E储存于第四储槽，按照一定的比例经过第二混注装置混合之后得到第二树脂F。更优选地，所述的聚氨酯多元醇组分D为聚发公司Urepul-UVR系列产品，所述的脂肪族聚氨酯异氰酸酯组分E为聚发公司HX30，所述的混合比例为D:E＝100:100，混合之后得到所述的第二树脂F为脂肪族聚氨酯树脂混合液。
优选地，所述的固化装置依次排列有3个独立的温控装置，按纤维行进方向温度逐渐提高。通过固化装置，不仅第二树脂可以得到固化，芯材的第一树脂也在高温下进一步完全完成固化，且第一树脂和第二树脂界面处由于存在共同的反应基团也互相渗透、缠绕交联形成一体。
进一步优选地，所述的固化装置依次排列有3个独立的温控装置，按纤维行进方向，第1个温控装置的温度范围设置为80～120℃，第2个温控装置的温度范围设置为150℃～180℃，第3个温控装置的温度范围设置为180～250℃，对复合材料进行固化。
优选地，按纤维前进方向，根据制品截面差异，牵引速度为0.1～1.2m/s，芯材成型装置长度为80～120cm，固化装置长度为100～120cm。
本发明的有益效果在于：
1、通过“一步法”直接制备出具有两种不同功能结构层的纤维增强复合材料，相较于传统的先完成内层结构制备再复合外层结构的工艺，本发明提供的方法极大简化了生产工艺、流程、工序，减少了喷涂等工序对环境的影响，降低了产品生产对车间面积的需求和生产线的投入，从而极大降低产品的生产制造成本。
2、本发明提供的工艺在生产双层复合材料时，内层离开芯材成型装置时并未完全固化，从分子结构上看，含有大量的未反应的活性基团，此时进入第二注胶槽中与外层树脂混合后，外层树脂易渗入内层树脂并与其中未反应的活性基团发生化学交联形成共价键，极大提高了内外层间的界面强度，二者形成一个整体，几乎不会出现传统工艺制造的产品在应用过程中出现的剥离或脱落现象。
3、本发明提供的工艺具有非常广泛的使用场景，根据应用工况对产品内外层的性能要求，仅需选择不同的功能型树脂和纤维，即可完成生产。如表层导电、内层绝缘的电网用复合材料；表层耐高温、内层耐低温的航天用复合材料；表层耐核辐射、内层耐酸碱腐蚀的核工业用复合材料；表层耐紫外光老化、内层耐火的建筑门窗用复合材料；表层耐紫外光老化、内层绝缘阻燃的光伏边框用复合材料、表层耐湿热老化、内层耐腐蚀的化工行业用复合材料等。
附图说明
图1为纤维增强复合材料的制备设备示意图
图2为固定装置将芯材成型装置和第二注胶槽刚性连接示意图
其中：
01：内层纤维供应装置，02：整理装置，03：预成型装置，04：第一注胶槽，05：芯材成型装置，06：第二注胶槽，07：固化装置，08：牵引装置，09：切割装置，11：第一储槽，12：第二储槽，13：第一混注装置，21：第三储槽，22：第四储槽，23：第二混注装置，24：外层纤维供应装置；30：固定装置，31：内层纤维，32：外层纤维，33：芯材，34：复合材料产物，35：纤维增强复合材料产品，051：成型板；
A：聚氨酯多元醇组分，B：芳香族聚氨酯异氰酸酯组分，C：第一树脂，D：聚氨酯多元醇组分，E：脂肪族聚氨酯异氰酸酯组分，F：第二树脂。
图3实施例1(左)与对比例1A(右)层间剪切断面的SEM图
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。应当指出，以下实施例仅用于对发明进行说明，但不以任何形式限制本发明的范围。此外应当指出，本领域的技术人员可对本发明做出各种变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本实施例所采用的原料全部采用市售原料。其中树脂的供应商为南京聚发新材料有限公司，包括但不限于Urepul2112芳香族聚氨酯拉挤树脂，和Urepul2162UVR脂肪族聚氨酯拉挤树脂。
实施例采用本发明所述的纤维增强复合材料的制备设备制备，该设备包括：
内层纤维供应装置01，整理装置02，预成型装置03，第一注胶槽04，芯材成型装置05，第一储槽11，第二储槽12，第一混注装置13，外层纤维供应装置24，第三储槽21，第四储槽22，第二混注装置23，第二注胶槽06，固化装置07，牵引装置08，切割装置09；其中：
内层纤维供应装置01，整理装置02，预成型装置03，第一注胶槽04，芯材成型装置05，第二注胶槽06，固化装置07，牵引装置08和切割装置09顺序连接；外层纤维供应装置24设置于芯材成型装置05和第二注胶槽06之间，外层纤维供应装置24向芯材成型装置05制备所得芯材33的表面提供外层纤维32，并使外层纤维32敷设或缠绕在芯材33表面；
第一储槽11，第二储槽12和第一混注装置13组合成第一注胶系统，第一储槽11和第二储槽12分别与第一混注装置13连通，第一混注装置13与第一注胶槽04连通，可以将第一混注装置13中的第一树脂注入第一注胶槽04；
第三储槽21，第四储槽22和第二混注装置23组合成第二注胶系统，第三储槽21和第四储槽22分别与第二混注装置23连通，而第二混注装置23与第二注胶槽06连通，可以将第二混注装置23中的第二树脂注入第二注胶槽06。
其中；所述的芯材成型装置05和固化装置07内均依次排列有多个独立的温控装置，每个温控装置可以独立调节温度，在内部温度超过预设温度时可以通过风冷或水冷方式自动散热，在内部温度低于预设温度时可以通过热传导、红外线或微波加热方式自动加热，从而实现芯材成型装置05和固化装置07内部的分段温控。
该设备还包括固定装置30固定装置30将芯材成型装置05和第二注胶槽06刚性连接，并将其保持在同一水平面，避免由于热胀冷缩或设备震动导致芯材扭曲变形而影响内外层的粘合效果。
该设备还包括成型板051所述的成型板051为中间有一定缺口形状，设置在芯材成型装置05的出口。
预成型装置03和成型板051的缺口形状还可以均为“凹”形，可以得到横截面为“凹”形的芯材33。
所述的外层纤维供应装置24还可为缠绕装置，可将外层纤维32缠绕于芯材33表面，以得到物理性能更加强化的复合材料。
实施例采用上述纤维增强复合材料的制备设备进行纤维增强复合材料的制备方法制备，包括如下步骤：
S1：将内层纤维31和外层纤维32与牵引装置08物理连接；
S2：在牵引装置08的牵引力作用下，内层纤维31依次经过内层纤维供应装置01，整理装置02，预成型装置03和第一注胶槽04，在第一注胶槽04处，与第一混注装置13提供的第一树脂预混、浸润，后经芯材成型装置05半固化成型后，得到芯材33；
S3：外层纤维供应装置24将外层纤维32敷设或缠绕于芯材33表面，后外层纤维32与芯材33在牵引力的作用下，进入第二注胶槽06；
S4：在第二注胶槽06内，第二混注装置23提供的第二树脂对芯材33表面敷设或缠绕的外层纤维32充分浸润，并渗透至芯材33表面，随后进入固化装置07进行固化；
S5：经固化后得到的复合材料产物34经室温冷却，由切割装置09根据工艺要求切割成一定长度的型材，得到纤维增强复合材料产品35。
实施例1
内层纤维为玻璃纤维，内层树脂A组分为聚发公司Urepul系列2104P芳香族聚氨酯拉挤树脂，B组分为聚发公司BX20异氰酸酯,B:A＝114:100，芯材成型装置05温度为75℃，长度为100cm，外层纤维为玻璃纤维，外层树脂D组分为聚发公司Urepul系列2160UVR脂肪族聚氨酯拉挤树脂，E组分为聚发公司HX30异氰酸酯,E:D＝100:100,，固化装置07的三区温度分别为80℃，160℃和200℃,长度为120cm，拉挤牵引速度为0.5m/s，制得截面为4mm*10mm的实心板材。
实施例2
内层纤维为玻璃纤维，内层树脂A组分为聚发公司Urepul2112芳香族聚氨酯拉挤树脂，B组分为聚发公司BX20异氰酸酯，B:A＝114:100,芯材成型装置05温度为80℃，长度为120cm，外层纤维为碳纤维，外层树脂D组分为聚发公司Urepul2162UVR脂肪族聚氨酯拉挤树脂，E组分为聚发公司HX30异氰酸酯，E:D＝100:100,固化装置07的三区温度分别为100℃，180℃和250℃，长度为100cm，拉挤牵引速度为1.0m/s，制得截面为4mm*10mm的实心板材。
实施例3
内层纤维为玄武岩纤维，内层树脂A组分为聚发公司Urepul2117FR芳香族聚氨酯拉挤树脂，B组分为聚发公司BX20异氰酸酯，B:A＝125:100,芯材成型装置05温度为78℃，长度80cm，外层纤维为芳纶纤维，外层树脂D组分为聚发公司Urepul2162UVR脂肪族聚氨酯拉挤树脂，E组分为聚发公司HX30异氰酸酯，E:D＝100:100,固化装置07的三区温度分别为120℃，150℃和180℃，长度为110cm，拉挤牵引速度为0.1m/s，制得截面为4mm*10mm的实心板材。
实施例4
内层纤维为碳纤维，内层树脂A组分为为聚发公司Urepul2115FR芳香族聚氨酯拉挤树脂，B组分为聚发公司BX30异氰酸酯，B:A＝100:100芯材成型装置05温度为78℃,长度为90cm，外层纤维为聚酯纤维，外层树脂D组分为聚发公司Urepul2166UVR高活性脂肪族聚氨酯拉挤树脂，E组分为聚发公司HX30异氰酸酯，E:D＝100:100,固化装置07的三区温度分别为120℃，180℃和250℃，长度105cm，拉挤牵引速度为1.2m/s，制得截面为4mm*10mm的实心板材。
对比例1
同实施例1的内层树脂和纤维，纤维选自玻璃纤维，内层树脂为聚发公司Urepul2104P芳香族聚氨酯拉挤树脂，通过拉挤工艺制得已固化完成的、截面为3mm*10mm的实心板材1。
在实心板材1基础上，缠绕实施例1中的外层纤维和树脂，外层纤维选自玻璃纤维，外层树脂为聚发公司Urepul2160UVR脂肪族聚氨酯拉挤树脂，固化温度为150℃，记作对比例1A；
在实心板材1基础上，喷涂耐紫外涂料，固化，记作对比例1B
对比例2
同实施例2的内层树脂和纤维，纤维选自玻璃纤维，内层树脂为聚发公司Urepul2112芳香族聚氨酯拉挤树脂，通过拉挤工艺制得已固化完成的、截面为3mm*10mm的实心板材2。
在实心板材2基础上，缠绕实施例2中的外层纤维和树脂，外层纤维选自碳纤维，外层树脂为聚发公司Urepul2162UVR脂肪族聚氨酯拉挤树脂，固化温度为150℃，记作对比例2A；
在实心板材2基础上，喷涂耐紫外涂料，固化，记作对比例2B
对比例3
同实施例3的内层树脂和纤维，纤维选自玄武岩纤维，内层树脂为聚发公司Urepul2117FR芳香族聚氨酯拉挤树脂，通过拉挤工艺制得已固化完成的、截面为3mm*10mm的实心板材3。
在实心板材3基础上，缠绕实施例1中的外层纤维和树脂，外层纤维选自玻璃纤维，外层树脂为聚发公司Urepul2162UVR脂肪族聚氨酯拉挤树脂，固化温度为150℃，记作对比例3A；
在实心板材3基础上，喷涂耐紫外涂料，固化，记作对比例3B。
对比例4
同实施例4的内层树脂和纤维，纤维选自碳纤维，内层树脂为聚发公司Urepul2117FR芳香族聚氨酯拉挤树脂，通过拉挤工艺制得已固化完成的、截面为3mm*10mm的实心板材4。
在实心板材4基础上，缠绕实施例4中的外层纤维和树脂，外层纤维选自聚酯纤维，外层树脂为聚发公司Urepul2166UVR高活性脂肪族聚氨酯拉挤树脂，固化温度为150℃，记作对比例4A；
在实心板材4基础上，喷涂耐紫外涂料，固化，记作对比例4B。
表1实施例与对比例的性能对比
从表1可以看出，采用本发明提供的“一步法”工艺制备的实施例1-4在层间剪切性能上明显优于对比例1A-4A，在长时间紫外老化后其性能保留率也明显高于涂层的工艺方案即对比例1B-4B。为进一步探究层间剪切性能的差异，对实施例1和对比例1A进行扫描电镜测试，如图3所示，可以看出实施例1中断面的纤维表层布满树脂，显得毛糙，而对比例1A的树脂则十分光滑，表明其内层和外层的界面性能较差。
实施例5
内层纤维为芳纶纤维，内层树脂A组分为聚发公司Urepul系列2104P芳香族聚氨酯拉挤树脂，B组分为聚发公司BX20异氰酸酯,B:A＝114:100，芯材成型装置05温度为75℃，长度为100cm，外层纤维为竹纤维，外层树脂D组分为聚发公司Urepul系列2160UVR脂肪族聚氨酯拉挤树脂，E组分为聚发公司HX30异氰酸酯,E:D＝100:100,，固化装置07的三区温度分别为80℃，160℃和200℃,长度为120cm，芯材成型装置05和第二注胶槽06通过固定装置30进行刚性连接，确保二者始终处于水平位置，拉挤牵引速度为1.0m/s，制得截面为4mm*10mm的实心板材。
对比例5
树脂和纤维原材料与实施例5相同，除芯材成型装置(05)和第二注胶槽(06)未通过固定装置30进行刚性连接外，其余生产工艺与实施例5相同。
实施例6
内层纤维为聚酯纤维，内层树脂A组分为聚发公司Urepul系列2104P芳香族聚氨酯拉挤树脂，B组分为聚发公司BX20异氰酸酯,B:A＝114:100，芯材成型装置05温度为75℃，长度为100cm，外层纤维为玄武岩纤维，外层树脂D组分为聚发公司Urepul系列2160UVR脂肪族聚氨酯拉挤树脂，E组分为聚发公司HX30异氰酸酯,E:D＝100:100,，固化装置07的三区温度分别为80℃，160℃和200℃,长度为120cm，芯材成型装置05和第二注胶槽06通过固定装置30进行刚性连接，确保二者始终处于水平位置，预成型装置同时含有03和051，确保内层聚酯纤维纱线在复合材料内部均匀分布，拉挤牵引速度为0.5m/s，制得“凹”型型材。
对比例6
树脂和纤维原材料与实施例6相同，除不含051预成型装置外，其余生产工艺与实施例6相同。
实施例7
内层纤维为玻璃纤维，内层树脂A组分为聚发公司Urepul系列2104P芳香族聚氨酯拉挤树脂，B组分为聚发公司BX20异氰酸酯,B:A＝114:100，芯材成型装置05温度为75℃，长度为100cm，外层纤维为高分子量聚乙烯纤维，外层树脂D组分为聚发公司Urepul系列2160UVR脂肪族聚氨酯拉挤树脂，E组分为聚发公司HX30异氰酸酯,E:D＝100:100,，固化装置07的三区温度分别为80℃，160℃和200℃,长度为120cm，芯材成型装置05和第二注胶槽06通过固定装置30进行刚性连接，确保二者始终处于水平位置，预成型装置同时含有03和051，确保内层聚酯纤维纱线在复合材料内部均匀分布，通过外层纤维供应装置24对型材缠绕，拉挤牵引速度为0.5m/s，制得截面为4mm*10mm的实心板材。
对比例7
树脂和纤维原材料与实施例7相同，除未进行外层纤维缠绕外，其余生产工艺与实施例7相同。
表2实施例与对比例的性能对比
从表2可以看出，实施例5和对比例5相比，层间剪切强度有明显提高，原因在于对比例5制备过程中芯材成型装置05和第二注胶槽06未通过固定装置30进行刚性连接，为达到较高的产率，通常会提高拉挤牵引速度，必然增大牵引力；在提高拉挤牵引速度之后若未将芯材成型装置05和第二注胶槽06刚性连接，会影响固化粘接的强度。实施例6和对比例6相比，其产品完整度更高，原因在于，对比例6制备时不含051预成型装置，当复合材料的截面成型较为复杂时，纤维纱线在产品内部分布不均，边角处缺少纤维纱线，树脂富集，在固化出模过程中与模具摩擦从而出现边角部分树脂掉落；实施例7和对比例7相比，实施例的90°拉伸强度更高，根源在于外层纤维的缠绕增加了横向性能，对比例7的90°拉伸强度仅依靠树脂本身，因而强度更低。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本专利进行了详细的说明，对本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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，均包含在本发明的保护范围之内。
Claims (17)
1.一种纤维增强复合材料的制备设备，其特征在于，该设备包括：
内层纤维供应装置(01)，整理装置(02)，预成型装置(03)，第一注胶槽(04)，芯材成型装置(05)，第一储槽(11)，第二储槽(12)，第一混注装置(13)，外层纤维供应装置(24)，第三储槽(21)，第四储槽(22)，第二混注装置(23)，第二注胶槽(06)，固化装置(07)，牵引装置(08)，切割装置(09)；其中：
内层纤维供应装置(01)，整理装置(02)，预成型装置(03)，第一注胶槽(04)，芯材成型装置(05)，第二注胶槽(06)，固化装置(07)，牵引装置(08)和切割装置(09)顺序连接；外层纤维供应装置(24)设置于芯材成型装置(05)和第二注胶槽(06)之间，外层纤维供应装置(24)向芯材成型装置(05)制备所得芯材(33)的表面提供外层纤维(32)，并使外层纤维(32)敷设或缠绕在芯材(33)表面；
第一储槽(11)，第二储槽(12)和第一混注装置(13)组合成第一注胶系统，第一储槽(11)和第二储槽(12)分别与第一混注装置(13)连通，第一混注装置(13)与第一注胶槽(04)连通，可以将第一混注装置(13)中的第一树脂注入第一注胶槽(04)；
第三储槽(21)，第四储槽(22)和第二混注装置(23)组合成第二注胶系统，第三储槽(21)和第四储槽(22)分别与第二混注装置(23)连通，而第二混注装置(23)与第二注胶槽(06)连通，可以将第二混注装置(23)中的第二树脂注入第二注胶槽(06)。
2.如权利要求1所述的纤维增强复合材料的制备设备，其特征在于，所述的芯材成型装置(05)和固化装置(07)内均依次排列有多个独立的温控装置，每个温控装置可以独立调节温度，在内部温度超过预设温度时可以通过风冷或水冷方式自动散热，在内部温度低于预设温度时可以通过热传导、红外线或微波加热方式自动加热，从而实现芯材成型装置(05)和固化装置(07)内部的分段温控。
3.如权利要求1所述的纤维增强复合材料的制备设备，其特征在于，该设备还包括固定装置(30)，固定装置(30)将芯材成型装置(05)和第二注胶槽(06)刚性连接，并将其保持在同一水平面，避免由于热胀冷缩或设备震动导致芯材扭曲变形而影响内外层的粘合效果。
4.如权利要求1所述的一种纤维增强复合材料的制备设备，其特征在于，该设备还包括成型板(051)，所述的成型板(051)为中间有一定缺口形状，设置在芯材成型装置(05)的出口。
5.如权利要求1或4所述的纤维增强复合材料的制备设备，其特征在于，预成型装置(03)和成型板(051)的缺口形状均为“凹”形，可以得到横截面为“凹”形的芯材(33)。
6.如权利要求1所述的纤维增强复合材料的制备设备，其特征在于，所述的外层纤维供应装置(24)为缠绕装置，可将外层纤维(32)缠绕于芯材(33)表面，以得到物理性能更加强化的复合材料。
7.一种使用权利要求1所述的纤维增强复合材料的制备设备进行纤维增强复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：将内层纤维(31)和外层纤维(32)与牵引装置(08)物理连接；
S2：在牵引装置(08)的牵引力作用下，内层纤维(31)依次经过内层纤维供应装置(01)，整理装置(02)，预成型装置(03)和第一注胶槽(04)，在第一注胶槽(04)处，与第一混注装置(13)提供的第一树脂预混、浸润，后经芯材成型装置(05)半固化成型后，得到芯材(33)；
S3：外层纤维供应装置(24)将外层纤维(32)敷设或缠绕于芯材(33)表面，后外层纤维(32)与芯材(33)在牵引力的作用下，进入第二注胶槽(06)；
S4：在第二注胶槽(06)内，第二混注装置(23)提供的第二树脂对芯材(33)表面敷设或缠绕的外层纤维(32)充分浸润，并渗透至芯材(33)表面，随后进入固化装置(07)进行固化；
S5：经固化后得到的复合材料产物(34)经室温冷却，由切割装置(09)根据工艺要求切割成一定长度的型材，得到纤维增强复合材料产品(35)。
8.如权利要求7所述的纤维增强复合材料的制备方法，其特征在于，所述的内层纤维(31)为玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维或聚酯纤维中的任一种；所述的外层纤维(32)为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维、聚酯纤维、超高分子量聚乙烯纤维或竹纤维中的任一种。
9.如权利要求7所述的纤维增强复合材料的制备方法，其特征在于，在第一注胶系统中，将聚氨酯多元醇组分A储存于第一储槽(11)，芳香族聚氨酯异氰酸酯组分B贮存于第二储槽(12)，按照一定的比例经过第一混注装置(13)混合之后得到第一树脂C。
10.如权利要求9所述的纤维增强复合材料的制备方法，其特征在于，所述的聚氨酯多元醇组分A为聚发公司Urepul系列产品，所述的芳香族聚氨酯异氰酸酯组分B为聚发公司BX系列产品，所述的混合比例为A:B＝100:(100～125)，混合之后得到所述的第一树脂C为芳香族聚氨酯树脂混合液。
11.如权利要求7所述的纤维增强复合材料的制备方法，其特征在于，所述的芯材成型装置(05)带有温控装置，在内部温度超过预设温度80℃时可以自动散热，在内部温度低于预设温度75℃时可以自动加热，从而控制预混、浸润后的内层纤维(31)的温度在75℃～80℃的范围内。
12.如权利要求7所述的纤维增强复合材料的制备方法，其特征在于，芯材成型装置(05)充氮气以隔绝空气中的氧气。
13.如权利要求7所述的纤维增强复合材料的制备方法，其特征在于，在第二注胶系统中，将聚氨酯多元醇组分D储存于第三储槽(21)，将脂肪族聚氨酯异氰酸酯组分E储存于第四储槽(22)，按照一定的比例经过第二混注装置(23)混合之后得到第二树脂F。
14.如权利要求13所述的纤维增强复合材料的制备方法，其特征在于，所述的聚氨酯多元醇组分D为聚发公司Urepul-UVR系列产品，所述的脂肪族聚氨酯异氰酸酯组分E为聚发公司Urepul HX30，所述的混合比例为D:E＝100:100，混合之后得到所述的第二树脂F为脂肪族聚氨酯树脂混合液。
15.如权利要求7所述的纤维增强复合材料的制备方法，其特征在于，所述的固化装置(07)依次排列有3个独立的温控装置，按纤维行进方向温度逐渐提高，通过固化装置(07)，不仅第二树脂可以得到固化，芯材(33)的第一树脂也在高温下进一步完全完成固化，且第一树脂和第二树脂界面处由于存在共同的反应基团也互相渗透、缠绕交联形成一体。
16.如权利要求7所述的纤维增强复合材料的制备方法，其特征在于，所述的固化装置(07)依次排列有3个独立的温控装置，按纤维行进方向，第1个温控装置的温度范围设置为80～120℃，第2个温控装置的温度范围设置为150℃～180℃，第3个温控装置的温度范围设置为180～250℃，对复合材料进行固化。
17.如权利要求7所述的纤维增强复合材料的制备方法，其特征在于，按纤维前进方向，根据制品截面差异，牵引速度为0.1～1.2m/s，芯材成型装置(05)长度为80～120cm，固化装置(07)长度为100～120cm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311054170.3A CN117021620A (zh) | 2023-08-21 | 2023-08-21 | 一种纤维增强复合材料的制备方法及设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311054170.3A CN117021620A (zh) | 2023-08-21 | 2023-08-21 | 一种纤维增强复合材料的制备方法及设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117021620A true CN117021620A (zh) | 2023-11-10 |
Family
ID=88642865
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311054170.3A Pending CN117021620A (zh) | 2023-08-21 | 2023-08-21 | 一种纤维增强复合材料的制备方法及设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117021620A (zh) |
-
2023
- 2023-08-21 CN CN202311054170.3A patent/CN117021620A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20200215770A1 (en) | Pultrusion method and equipment for preparing a fiber-reinforced composite | |
| CN108372667A (zh) | 一种纤维增强复合材料缠压成型工艺及装置 | |
| TWI703030B (zh) | 包含發泡體核心之纖維強化外型的連續製造方法 | |
| US20040009338A1 (en) | Plastic rail system and other building products reinforced with polymer matrix composites | |
| CN105682905B (zh) | 具有泡沫芯的夹芯构造类型的型材的连续制造和硬质泡沫填充的型材 | |
| EP3351362B1 (en) | Pultrusion apparatus | |
| CN103802324B (zh) | 复合材料收纳用具及其制造工艺 | |
| CN109551788B (zh) | 一种聚氨酯树脂复合型材加工方法 | |
| CN109501322B (zh) | 一种纤维增强合成轨枕及其制备方法 | |
| US20170305078A1 (en) | Method for producing continuous composite sandwich structures by pultrusion | |
| CN111421926B (zh) | 一种连续纤维布三维增强木塑复合材料及其生产方法及设备 | |
| CN111169045B (zh) | 风电叶片主梁片材拉挤成型浸胶装置、模具、设备及方法 | |
| CN110126302B (zh) | 纤维增强发泡复合材料的发泡装置及连续生产线及生产方法 | |
| CN209440832U (zh) | 一种纤维增强复合材料缠压成型装置 | |
| CN217553378U (zh) | 一种生物基聚酰胺复合板材 | |
| CN110154421B (zh) | 注胶盒和纤维增强发泡复合材料的连续生产线及生产方法 | |
| CN117021620A (zh) | 一种纤维增强复合材料的制备方法及设备 | |
| CN103009639B (zh) | 连续玻纤布增强热塑性塑料片材的生产方法 | |
| KR102504786B1 (ko) | 연속 섬유 강화 플라스틱 창호의 제조 방법 | |
| EP4364932A1 (en) | A system for impregnating fibers for producing polyurethane pultruded composites, a method for using the same and polyurethane pultruded composite | |
| RU2708846C1 (ru) | Способ производства композитного сердечника провода линии электропередачи | |
| WO2024056562A1 (en) | A system for impregnating fibers for producing polyurethane pultruded composites and a method for using the same | |
| CN117734203A (zh) | 用于生产聚氨酯拉挤复合材料的纤维浸渍系统及其使用方法 | |
| Ghosh et al. | Processability in Closed Mould Processing of Polymeric Composites | |
| Wei et al. | Structural design and process research of functional composite parts |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |