连续纤维增强聚芳醚酮单向预浸带及其制备方法技术

一种连续纤维增强聚芳醚酮单向预浸带及其制备方法，属于高分子复合材料技术领域。本发明专利技术主要解决的技术问题是将聚醚醚酮生产溶液，设计成为聚醚醚酮预浸液，并通过预浸工艺制备连续纤维增强聚醚醚酮树脂基单向预浸带。本方法克服聚醚醚酮熔体粘度大，浸润不够充分的问题，并且能够连续化生产连续纤维增强聚醚醚酮树脂基单向预浸带，有效提高生产效率，克服传统溶液预浸方法中的多次预浸带来的成本增加问题，解决预浸带中残存盐类包杂问题。本发明专利技术产品是一种具有优异力学性能和热学性能、耐磨、耐腐蚀的树脂基复合材料，具有较高的损伤容限，尤其是有利于较大的部件成型过程，可应用于航空、航天、兵器和民用高技术领域。

Continuous fiber reinforced poly (aryl ether ketone) unidirectional preprepreg tape and its preparation method

The invention relates to a continuous fiber reinforced poly (aryl ether ketone) unidirectional prepreg belt and a preparation method thereof, belonging to the technical field of polymer composite materials. The main technical problem solved by the invention is to design a polyether ether ketone preprepreg solution into a polyether ether ketone preg solution, and to prepare a continuous fiber reinforced polyether ether ketone resin-based unidirectional preg belt through the preg process. The method overcomes the problems of high melt viscosity and insufficient infiltration of PEEK, and can continuously produce continuous fiber reinforced PEEK resin-based unidirectional preprepreg tape, effectively improve production efficiency, overcome the cost increase caused by multiple preg in traditional solution preg method, and solve the problem of residual salt inclusion in preg tape. The product of the invention is a resin matrix composite material with excellent mechanical and thermal properties, abrasion resistance and corrosion resistance, and has high damage tolerance, especially in favor of larger parts forming process, and can be applied in the fields of aviation, aerospace, weapons and civil high technology.

【技术实现步骤摘要】
连续纤维增强聚芳醚酮单向预浸带及其制备方法
本专利技术属于高分子复合材料
，具体涉及一种利用聚醚醚酮溶液预浸连续纤维制备的连续纤维增强聚芳醚酮单向预浸带及其制备方法。
技术介绍
近十年来，由于环境保护的要求，连续纤维增强热塑性树脂基复合材料发展迅速，快速成型特性和可回收利用的优势日益受到人们的关注。连续纤维增强热塑性树脂基复合材料具有高的损伤容限、高层间剪切强度、易于加工、可整体成型和重复加工等诸多优异特点，在风电、轨道交通、城市基建、环保等领域得到诸多应用。通用塑料制备的连续纤维增强复合材料由于耐热和机械等级低，不能满足某些苛刻的使用环境。近年来，高性能连续纤维增强热塑性树脂基复合材料的研究和制品持续增多，诸如连续纤维增强聚酰亚胺(CN1077679A)、连续纤维增强可溶性聚芳醚(CN100443543C，CN103965638A)、连续纤维增强聚碳酸酯(CN104072964A)和连续纤维增强聚醚醚酮(CN104629254A)等。英国制备的连续纤维增强聚醚醚酮树脂基单向预浸带以APC-2的牌号推出后，其制备、性能和应用研究持续增多。其制备方法可采用粉末浸渍、溶液浸渍、熔体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种连续纤维增强聚芳醚酮单向预浸带的制备方法，其步骤如下：1)制备聚醚醚酮预浸液，并预热至200～350℃待用；2)分纱：将连续纤维经排布机分纱、拓宽和平整，得到连续纤维束；排布机的牵引张力范围2～30N；3)改性：将步骤2)得到的连续纤维束牵引浸入180～240℃的热溶剂中去除纤维束表面上浆剂，然后牵引浸入25～35℃丙酮中，牵引速率0.1～0.5米/分钟；再将得到的连续纤维束用改性液进行改性处理；将改性后的纤维束收卷，在130～150℃干燥1.5～3.0小时，得到碳纤维卷；4)预热：以0.5～2.0m/min的速度将步骤3)得到的碳纤维卷在空气下经过预热箱体逐步预热，预热箱体从开始端到...

【技术特征摘要】
1.一种连续纤维增强聚芳醚酮单向预浸带的制备方法，其步骤如下：1)制备聚醚醚酮预浸液，并预热至200～350℃待用；2)分纱：将连续纤维经排布机分纱、拓宽和平整，得到连续纤维束；排布机的牵引张力范围2～30N；3)改性：将步骤2)得到的连续纤维束牵引浸入180～240℃的热溶剂中去除纤维束表面上浆剂，然后牵引浸入25～35℃丙酮中，牵引速率0.1～0.5米/分钟；再将得到的连续纤维束用改性液进行改性处理；将改性后的纤维束收卷，在130～150℃干燥1.5～3.0小时，得到碳纤维卷；4)预热：以0.5～2.0m/min的速度将步骤3)得到的碳纤维卷在空气下经过预热箱体逐步预热，预热箱体从开始端到末尾部的温度由140℃升温至280℃，得到改性连续纤维；5)预浸包覆：将步骤4)得到的改性连续纤维以0.1～30m/min的速度通过步骤1)配制的浸渍液，然后经压力刮胶装置，得到规整的包覆有聚醚醚酮浆液的连续纤维带，最后由收集辊收集；6)收卷：将步骤5)得到的包覆有聚醚醚酮浆液的连续纤维带经离型纸隔离后缠绕在卷绕装置上，得到连续纤维预浸带缠绕卷；离型纸包括但不限于铜箔、聚酰亚胺膜和四氟乙烯膜；7)洗脱：将步骤6)得到的连续纤维预浸带缠绕卷放入洗脱液中，洗脱溶剂与残存的无机盐类；8)干燥成型：将步骤7)洗脱后得到的连续纤维预浸带缠绕卷在30℃～250℃温度下干燥，最后在320℃～450℃、2～20Mpa压力下压制成纤维预浸带，即连续纤维增强聚醚醚酮树脂基单向预浸带。2.如权利要求1所述的一种连续纤维增强聚芳醚酮单向预浸带的制备方法，其特征在于：步骤1)中所述的配置预浸液的过程是在室温下，在装有温度计、搅拌装置的反应容器内通入氮气，加入二苯砜或环丁砜耐高温有机溶剂后开始搅拌加热，待有机溶剂熔融后再依次加入双卤单体和双酚单体，双卤单体和双酚单体摩尔比为1：1～1.01；或者加入自聚单体，搅拌溶解后，向体系中加入比双酚单体或自聚单体摩尔量过量1％～100％的碱金属碳酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳喜贵，李梦竹，徐攀，姜振华，王贵宾，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22