一种聚苯硫醚复合材料预制体制造技术

一种聚苯硫醚复合材料预制体，为三层结构织物，由四个系统的经纱和三个系统的纬纱织造而成。其中，上层经纱和上层纬纱交织形成上层织物，里层经纱和里层纬纱交织形成里层织物，下层经纱和下层纬纱交织形成下层织物，接结经纱间歇的交织于上层织物、里层织物和下层织物，将上层织物、里层织物和下层织物紧密的连接为一个整体，且上层织物和下层织物为增强纤维纱编织物或增强纤维纱与聚苯硫醚纱混编织物，里层织物为聚苯硫醚纱织物，接结经纱为增强纤维纱。本实用新型专利技术通过预制体组织结构及增强纤维和基体纤维的布局设计，实现了最终制品中树脂含量、树脂分布和加工过程中树脂流动路径的设计，可以得到大厚度且浸渍较好的预制体

【技术实现步骤摘要】
一种聚苯硫醚复合材料预制体


[0001]本技术属于复合材料领域，具体涉及一种聚苯硫醚复合材料预制体。

技术介绍

[0002]纤维增强热塑性复合材料近年来受到越来越多的关注，相比热固性复合材料而言，热塑性复合材料成型快，可回收再利用，尤其是特种工程塑料基复合材料，具有更高的耐温性和耐化学腐蚀性。
[0003]目前，特种工程塑料如聚苯硫醚，加工温度高，树脂粘度大，直接采用增强纤维编织物进行在线浸渍成型较为困难，一方面在线牵引会导致织物变形；另一方面浸渍效果差且不稳定，导致复合材料的树脂含量波动大，不易控制，更严重的是较差的浸渍效果会使复合材料的力学性能大打折扣，还会出现易分层等现象。

技术实现思路

[0004]为解决上述问题，本技术提出了一种聚苯硫醚复合材料预制体，利用该成型方法，可解决高性能热塑性树脂对增强纤维编织物的浸润问题，提高复合材料的层间强度，更精确的控制树脂含量，具体的技术方案如下：
[0005]复合材料预制体为三层结构织物，由四个系统的经纱和三个系统的纬纱织造而成，四个经纱系统由上层经纱、里层经纱、下层经纱和接结经纱组成；三个纬纱系统由上层纬纱、里层纬纱和下层纬纱构成，上层经纱和上层纬纱交织形成上层织物，里层经纱和里层纬纱交织形成里层织物，下层经纱和下层纬纱交织形成下层织物，接结经纱间歇的交织于上层织物、里层织物和下层织物，将上层织物、里层织物和下层织物紧密的连接为一个整体；其中，上层织物和下层织物为增强纤维纱编织物或增强纤维纱与聚苯硫醚纱混编织物，里层织物为聚苯硫醚纱织物，接结经纱为增强纤维纱。
[0006]优选的，增强纤维为碳纤维、玻璃纤维、石英纤维、玄武岩纤维、矿物纤维中的至少一种。
[0007]优选的，同一根接结经纱连续交织于上层织物、里层织物和下层织物中。
[0008]优选的，织物预制体的增强纤维质量含量为30％
‑
65％。
[0009]优选的，织物预制体热压成型的加热温度为310
‑
330℃。
[0010]进一步的，所述织物预制体的层数也可为四层及四层以上，且聚苯硫醚基体织物层不位于上层或下层。
[0011]进一步的，所述一种聚苯硫醚复合材料预制体，也可用于其他纤维增强热塑性复合材料的成型。
[0012]本技术的有益效果：
[0013](1)实现特种工程塑料基连续纤维增强复合材料立体结构制备；保证了树脂与纤维配比的可设计行和稳定性；
[0014](2)通过本专利技术技术可以得到较好层间结合强度的PPS基热塑性复合材料前驱体；
[0015](3)通过预制体组织结构及增强纤维和基体纤维的布局设计，实现了最终制品中树脂含量、树脂分布和加工过程中树脂流动路径的设计，可以得到大厚度且浸渍较好的预制体
‑
复合材料；
[0016](4)里层树脂融化后在压力下向上、下层渗透，增强了对上层和下层增强纤维的浸渍效果；上层和层织物为混编织物，树脂纤维的加入提供了一定的富树脂层，产品成型后表观质量好。
附图说明
[0017]图1为聚苯硫醚基复合材料预制体结构截面图。
[0018]图中标记为：1：上层织物；2：里层织物；3：下层织物；1.1：上层经纱；1.2：上层纬纱；2.1：里层经纱；2.2：里层纬纱；3.1：下层经纱；3.2：下层纬纱；4.1：接结经纱。
具体实施方式
[0019]以下参阅图1，结合具体的实施例对本技术作进一步的说明，但本技术的内容不仅仅局限于下面的实施例。
[0020]一种聚苯硫醚复合材料预制体，其特征在于，复合材料由织物预制体热压成型，织物预制体为三层结构织物，由四个系统的经纱和三个系统的纬纱织造而成。其中，四个经纱系统由上层经纱1.1、里层经纱2.1、下层经纱3.1和接结经纱4.1组成；三个纬纱系统由上层纬纱 1.2、里层纬纱2.2和下层纬纱3.2构成；上层经纱1.1和上层纬纱1.2交织形成上层织物1，里层经纱2.1和里层纬纱2.2交织形成里层织物2，下层经纱3.1和下层纬纱3.2交织形成下层织物3，接结经纱4.1间歇的交织于上层织物1、里层织物2和下层织物3，将上层织物1、里层织物2和下层织物3紧密的连接为一个整体。
[0021]其中，上层织物1和下层织物3为增强纤维纱编织物或增强纤维纱与聚苯硫醚纱混编织物，里层织物2为聚苯硫醚纱织物，接结经纱4.1为增强纤维纱。
[0022]本实施例中，织物预制体的增强纤维为3k碳纤维纱，上层织物1、里层织物2和下层织物3组织结构为平纹结构，上层织物1和下层织物3为碳纤维纱与聚苯硫醚纱混编织物，里层织物2为聚苯硫醚纱织物，使用双经轴剑杆织机进行织造，织物预制体幅宽1280mm，克重为350g/m2，增强纤维质量含量为43％。
[0023]织物预制体下机后裁剪得到500mm
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500mm的方形织物，置于预处理的方形模具中，在 320℃，5MPa压力条件下模压成型碳纤维增强聚苯硫醚复合材料板材，板材表观质量好，增强纤维分布均匀，取向度高，产品性能参数如下。
[0024]表1实施例所得碳纤维增强聚苯硫醚复合材料的主要参数
[0025]
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚苯硫醚复合材料预制体，其特征在于，复合材料预制体为三层结构织物，由四个系统的经纱和三个系统的纬纱织造而成，四个经纱系统由上层经纱、里层经纱、下层经纱和接结经纱组成；三个纬纱系统由上层纬纱、里层纬纱和下层纬纱构成，上层经纱和上层纬纱交织形成上层织物，里层经纱和里层纬纱交织形成里层织物，下层经纱和下层纬纱交织形成下层织物，接结经纱间歇的交织于上层织物、里层织物和下层织物，将上层织物、里层织物和下...

【专利技术属性】
技术研发人员：水锋，张守玉，陈同海，杨杰，王孝军，
申请(专利权)人：南京特塑复合材料有限公司，
类型：新型
国别省市：