本发明专利技术公开了超高分子量聚乙烯纤维纬编针织复合材料的制造方法，包括以下步骤：（1）将超高分子量聚乙烯纤维进行防静电和加捻处理，然后织造成超高分子量聚乙烯纤维纬编针织物；（2）对针织物用液态氧化法或等离子体法进行改性处理；（3）采用[0/90]ns的对称铺层方式铺放针织物；（4）用树脂溶液对针织物浸润固化，得到超高分子量聚乙烯纤维纬编针织复合材料。本发明专利技术通过对超高分子量聚乙烯纤维纬编针织物进行表面处理，增加了针织物与树脂之间的粘结强度，改善了增强体自身强度的利用率，提高了复合材料的力学性能。同时采用抗冲击性好的纬编组织，克服了复合材料在低速冲击载荷下层板分层现象的出现，提高了复合材料使用时的安全性。
【技术实现步骤摘要】
一种超高分子量聚乙烯纤维纬编针织复合材料的制造方法
本专利技术属于复合材料
，具体是一种超高分子量聚乙烯纤维纬编针织复合材料的制造方法。
技术介绍
超高分子量聚乙烯纤维是继芳纶纤维和碳纤维后的一种高性能的有机热塑性纤维，由于其高强度、耐腐蚀、低密度、良好的冲击韧性等优点不断受到人们的关注。但是，由于超高分子量聚乙烯纤维与树脂的界面粘结性差这一缺点限制了它的发展。随着对纤维表面处理的研究逐渐成熟，超高分子量聚乙烯纤维在复合材料中的应用大大增加。目前，复合材料主要是由编织、非织造、针织和机织等纺织结构作为增强体，其中对针织复合材料的研究主要是对经编针织物的研究较多，对纬编针织符合材料的研究还不够充分。纺织复合材料以质轻、刚性好、强度高等特性，得到了广泛的应用。复合材料在使用过程中容易出现分层现象一直是复合材料研究的一个方面，分层现象的出现影响材料使用时的安全性。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术拟解决的技术问题是，提供一种超高分子量聚乙烯纤维纬编针织复合材料的制造方法。本专利技术解决所述技术问题的技术方案是，提供一种超高分子量聚乙烯纤维纬编针织复合材料的制造方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：(1)将超高分子量聚乙烯纤维进行防静电和加捻的现有技术处理，然后用现有技术中的纬编针织物制造方法进行织造，形成超高分子量聚乙烯纤维纬编针织物，其组织结构为纬平针组织、1+1罗纹组织或畦编组织；(2)对针织物用液态氧化法或等离子体法进行改性处理；所述液态氧化法是将针织物浸渍于质量比为重铬酸钾溶液:水:浓硫酸＝7:12:150的溶液中3-10分钟后，取出，洗涤，烘干；所述等离子体法是用低温氩等离子体对针织物处理1-3min后，取出，洗涤，烘干；(3)采用[0/90]ns的对称铺层方式铺放针织物；所述[0/90]ns是0°方向铺放一层，90°方向铺放一层，此两层是一个循环，n表示循环数；(4)按要求铺放好针织物后，在其上粘结市售真空膜，在真空膜的一侧留有进料口，另一侧留有抽气口；闭合进料口，然后从抽气口对真空膜进行抽真空处理；将真空膜内空气抽走后打开进料口，将进料口处的进料管插入树脂溶液中，继续抽真空，在气压差的作用下，树脂溶液被吸入真空膜内，树脂溶液对针织物浸润完全后，封闭进料口和抽气口进行固化，固化温度为18℃-25℃，固化时间为15-24h，得到超高分子量聚乙烯纤维纬编针织复合材料；所述树脂溶液是100质量份的环氧树脂和10-40质量份的固化剂。与现有技术相比，本专利技术有益效果在于：本专利技术通过对超高分子量聚乙烯纤维纬编针织物进行表面处理，增加了针织物与树脂之间的粘结强度，改善了增强体自身强度的利用率，提高了复合材料的力学性能。同时采用抗冲击性好的纬编组织，克服了复合材料在低速冲击载荷下层板分层现象的出现，提高了复合材料使用时的安全性。制造出的超高分子量聚乙烯纤维纬编复合材料在使用过程中不易出现分层现象的，基体与树脂粘结性能好、强度高、耐腐蚀好。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了一种超高分子量聚乙烯纤维纬编针织复合材料的制造方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：(1)将超高分子量聚乙烯纤维进行防静电和加捻的现有技术处理，然后用现有技术中的纬编针织物制造方法进行织造，形成超高分子量聚乙烯纤维纬编针织物(简称针织物)，其组织结构为纬平针组织、1+1罗纹组织或畦编组织，优选纬平针组织；所述超高分子量聚乙烯纤维为由180-300根单丝复合而成的复合长丝；(2)对针织物用液态氧化法或等离子体法进行改性处理；所述液态氧化法是将针织物浸渍于质量比为重铬酸钾溶液：水：浓硫酸＝7:12:150的溶液中3-10分钟后，取出，洗涤，烘干；所述等离子体法是用低温氩等离子体对针织物处理1-3min后，取出，洗涤，烘干，优选1.5min。(3)采用[0/90]ns的对称铺层方式铺放针织物，层数为4-8层，优选8层；所述[0/90]ns是0°方向铺放一层，90°方向铺放一层，这样两层是一个循环，n表示循环数。(4)按要求铺放好针织物后，在其上粘结市售真空膜，在真空膜的一侧留有进料口，另一侧留有抽气口；闭合进料口，然后从抽气口对真空膜进行抽真空处理；将真空膜内空气抽走后打开进料口，将进料口处的进料管插入树脂溶液中，继续抽真空，在气压差的作用下，树脂溶液被吸入真空膜内，树脂溶液对针织物浸润完全后，封闭进料口和抽气口进行固化，固化温度为18℃-25℃，固化时间为15-24h，得到超高分子量聚乙烯纤维纬编针织复合材料。所述树脂溶液是100质量份的环氧树脂和10-40质量份的固化剂。所述环氧树脂为GCC-135环氧树脂、环氧乙烯基酯树脂、双酚A改性环氧树脂、JN9001环氧甲基丙烯酸乙烯基酯树脂或聚邻苯二甲酸二丙烯脂中的至少一种；所述固化剂为GCC-137固化剂、过氧化二苯甲酰、丙酮、过氧化甲乙酮或环烷酸钴液中的至少一种。实施例1选用由267根单丝组成的超高分子量聚乙烯复合长丝，进行防静电和加捻处理，选用纬平针组织织造，得到针织物；按照重铬酸钾溶液:水:浓硫酸＝7:12:150的质量比配制溶液，对针织物进行改性处理5min；GCC-135环氧树脂100份，GCC-137蓝色固化剂30份，按[0/90]4s的对称铺层方式铺放针织物8层；在真空、20℃条件下固化24h，得到超高分子量聚乙烯纤维纬编针织复合材料。实施例2选用180根单丝的超高分子量聚乙烯复合长丝，进行防静电和加捻处理，选用纬平针组织织造，得到针织物；按照重铬酸钾溶液:水:浓硫酸＝7:12:150的质量比配制溶液，对针织物进行改性处理3min；环氧乙烯基酯树脂100份，聚邻苯二甲酸二丙烯脂20份，过氧化二苯甲酰1.2份，丙酮1.5份，织物按[0/90]ns的对称铺层方式铺放针织物8层；在真空24℃条件下固化20h，得到超高分子量聚乙烯纤维纬编针织复合材料。实施例3选用180根单丝的超高分子量聚乙烯复合长丝，进行防静电和加捻处理，选用纬平针组织织造，得到针织物；利用低温氧等离子体对针织物进行改性处理；双酚A改性环氧树脂100份，GCC-137固化剂35份，织物按[0/90]4s的对称铺层方式铺放纬编针织物8层；真空20℃条件下固化22h，得到超高分子量聚乙烯纤维纬编针织复合材料。实施例4选用由180根单丝组成的超高分子量聚乙烯复合长丝，进行防静电和加捻处理，选用纬平针组织织造，得到针织物；利用低温氩等离子体对针织物进行改性处理；GCC-135环氧树脂100份，GCC-137蓝色固化剂30份，按[0/90]4s的对称铺层方式铺放纬编针织物8层；在真空、25℃条件下固化24h，得到超高分子量聚乙烯纤维纬编针织复合材料。实施例5选用由267根单丝组成的超高分子量聚乙烯复合长丝，进行防静电和加捻处理，选用纬平针组织织造，得到针织物；按照重铬酸钾溶液:水:浓硫酸＝7:12:150的质量比配制溶液，对针织物进行改性处理5min；JN9001环氧甲基丙烯酸本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种超高分子量聚乙烯纤维纬编针织复合材料的制造方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：（1）将超高分子量聚乙烯纤维进行防静电和加捻的现有技术处理，然后用现有技术中的纬编针织物制造方法进行织造，形成超高分子量聚乙烯纤维纬编针织物，其组织结构为纬平针组织、1+1罗纹组织或畦编组织；（2）对针织物用液态氧化法或等离子体法进行改性处理；所述液态氧化法是将针织物浸渍于质量比为重铬酸钾溶液:水:浓硫酸=7:12:150的溶液中3‑10分钟后，取出，洗涤，烘干；所述等离子体法是用低温氩等离子体对针织物处理 1‑3min后，取出，洗涤，烘干；（3）采用[0/90]ns的对称铺层方式铺放针织物；所述[0/90]ns是0°方向铺放一层，90°方向铺放一层，此两层是一个循环，n表示循环数；（4）按要求铺放好针织物后，在其上粘结市售真空膜，在真空膜的一侧留有进料口，另一侧留有抽气口；闭合进料口，然后从抽气口对真空膜进行抽真空处理；将真空膜内空气抽走后打开进料口，将进料口处的进料管插入树脂溶液中，继续抽真空，在气压差的作用下，树脂溶液被吸入真空膜内，树脂溶液对针织物浸润完全后，封闭进料口和抽气口进行固化，固化温度为18 ℃‑25 ℃，固化时间为15‑24h，得到超高分子量聚乙烯纤维纬编针织复合材料；所述树脂溶液是100质量份的环氧树脂和10‑40质量份的固化剂。...
【技术特征摘要】
1.一种超高分子量聚乙烯纤维纬编针织复合材料的制造方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：（1）将超高分子量聚乙烯纤维进行防静电和加捻的现有技术处理，然后用现有技术中的纬编针织物制造方法进行织造，形成超高分子量聚乙烯纤维纬编针织物，其组织结构为纬平针组织、1+1罗纹组织或畦编组织；（2）对针织物用液态氧化法或等离子体法进行改性处理；所述液态氧化法是将针织物浸渍于质量比为重铬酸钾溶液:水:浓硫酸=7:12:150的溶液中3-10分钟后，取出，洗涤，烘干；所述等离子体法是用低温氩等离子体对针织物处理1-3min后，取出，洗涤，烘干；（3）采用[0/90]ns的对称铺层方式铺放针织物；所述[0/90]ns是0°方向铺放一层，90°方向铺放一层，此两层是一个循环，n表示循环数；（4）按要求铺放好针织物后，在其上粘结市售真空膜，在真空膜的一侧留有进料口，另一侧留有抽气口；闭合进料口，然后从抽气口对真空膜进行抽真空处理；将真空膜内空气抽走后打开进料口，将进料口处的进料管插入树脂溶液中，继续抽真空，在气压差的作用下，树脂溶液被吸入真空膜内，树脂溶液对针织物浸润完全后，封闭进料口和...
【专利技术属性】
技术研发人员：李翠玉，贾静艳，王高攀，罗岳文，刘延松，杨雪，冯亚男，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：天津,12
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