本发明专利技术公开了一种粗旦聚酯单丝的制备方法、工程复合材料包裹加强筋及其制备方法，将增粘的聚酯切片干燥后，通过螺杆熔融，由并列多孔的喷丝板挤出，经过喷丝口的膨化粘合后由水浴冷却拉伸，在冷却水浴外经过后拉伸后，在低温下定型并卷绕，将制得粗旦聚酯单丝经过工程复合材料的初步外层包裹后，复合材料缓慢经过高温定型拉伸机，经过高温引发复合材料中粘结材料的反应并大量放热，包裹的粗旦聚酯单丝纤维受热收缩紧密包裹在复合材料表面，并在复合材料表面形成均匀螺旋的凹槽。粗旦聚酯单丝具有较大的热收缩性，其在包裹工程复合材料时的加热条件下，纤维分子间应力的释放而形成较大的收缩力，达到了增大工程复合材料表面凹凸性和摩擦力的作用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种粗旦聚酯纤维单丝的制备方法，特别是多弧线性高收缩率聚酯单 丝的制备方法。本专利技术还涉及了含有上述粗旦聚酯单丝的工程复合材料包裹加强筋的制备方法， 及制得的工程复合材料包裹加强筋。
技术介绍
现有应用在工程复合材料的单丝的技术包括有(1)圆形普通粗旦聚酯单丝，其缺陷是表面光滑、作为复合材料的摩擦力不够，与 基材的握裹力不够，必须通过高温热辊压痕处理，但会降低单丝的强度且消耗能源，增加生 产成本。(2)矩形粗旦聚丙烯单丝，其缺陷是耐热性能较差，使用温度低于180°C，否则会 熔融，且强度较低不能显著的起到对基材的增强效果；(3)其它异性截面的高聚物单丝，缺点是收缩率小，不能在高温下高收缩来达到增 大握裹力的效果。工程复合材料的单丝必须具备作为增强材料所需的特征，如强度高、耐热性能好、 合适的收缩率以及化学稳定性，如应用在FRP中的粗旦单丝纤维要求有较高的强度(> 400MPa)、耐热温度在200°C、具有较高的收缩率(> 20% )、好的化学稳定性并且在沿着纤 维的方向有凹槽，可以增大纤维与基材的握裹力，提高拔出功，而传统的粗旦PP单丝强度 不足且耐热性能不足，传统的粗旦PET单丝截面为圆形，与基材握裹力不足，需要后加工影 响材料强度且增加成本，不适于大量生产。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服上面所述的技术缺陷，提供一种多弧线性高收缩率聚酯 单丝的制备方法；同时还提供了含有上述粗旦聚酯单丝的工程复合材料包裹加强筋的制备 方法，及制得的工程复合材料包裹加强筋。为了解决上面所述的技术问题，本专利技术采取以下所述的技术方案本专利技术提供一种多弧线性高收缩率粗旦聚酯单丝的制备方法，将增粘的聚酯切片 干燥后，通过螺杆熔融，由并列多孔的喷丝板挤出，经过喷丝口的膨化粘合后由水浴(也称 为凝固浴)冷却拉伸，在冷却水浴外经过后拉伸后，在低温下定型并卷绕，制得多弧线性高 收缩率粗旦聚酯单丝。其中，增粘的聚酯切片是经过固相增粘的特性粘度为0. 7 1. 05的聚酯切片；增 粘的聚酯切片在真空条件下干燥，干燥温度为75 150°C，时间为6 12h。螺杆熔融温度 为冷却进料区50 120°C，预热区200 290°C，熔融区280 320°C，压缩区290 330°C， 计量区280 315°C。并列多孔喷丝板的孔数为4 10孔，线性排列，孔径为0. 9 3. 6mm,3孔隙间距为0. 12 0. 6mm。纺丝模头温度为280 310°C ；凝固浴温度为30 90°C ；凝固 浴喷丝头拉伸倍率为2 6倍；所述的后拉伸倍率为2 4倍，拉伸温度为90 130°C，采 用一级牵伸和二级牵伸，拉伸速度为25 120m/min，定型温度为45 95°C。本专利技术还提供了一种工程复合材料包裹加强筋的制备方法，将由上述方法制得的 粗旦聚酯单丝经过工程复合材料的初步外层包裹后，复合材料缓慢经过高温定型拉伸机， 经过高温引发复合材料中粘结材料的反应并大量放热，包裹的粗旦聚酯单丝纤维受热收缩 紧密包裹在复合材料表面，并在复合材料表面形成均勻螺旋的凹槽。其中，工程复合材料的基材为环氧树脂类粘结剂与玻璃纤维、碳纤维、芳纶、高强 高模聚乙烯纤维、高强高模聚丙烯纤维或钢纤维的复合基材。复合材料的高温定型温度为 80 220°C，定型时间为10 45min。本专利技术还提供了一种由上述工程复合材料包裹加强筋的制备方法制得的工程复 合材料包裹加强筋，粗旦聚酯单丝纤维包裹在复合材料表面，并在复合材料表面形成均勻 螺旋的凹槽。本专利技术的多弧线性高收缩率粗旦聚酯单丝是由并列多孔后粘法纺制，纤维在低温 下使纤维分子间储备应力能具有较大的热收缩性，最后在包裹工程复合材料时的加热条件 下，纤维分子间应力的释放而形成较大的收缩力，达到了增大工程复合材料表面凹凸性和 摩擦力的作用。本专利技术的技术有点(1)多弧线性，使纤维与工程复合材料基材的摩擦力增大，不仅可以增强纤维与基 材的握裹力，也可以增大工程复合材料应用时与其他材料表面的摩擦力，增大握裹力。(2)高收缩性能，使得单丝纤维在受热后能够在复合材料基材表面产生较大的收 缩力，增大纤维与基材的握裹力，并且复合材料表面的凹槽深度也会适当的增加，增大工程 复合材料应用时与其他材料的握裹力和拔出功。具体实施例方式实施例一原料聚酯切片的特性粘度为0. 86 ；聚酯切片在真空条件下的干燥温度为75°C干 燥lh，115°C干燥2h，135°C干燥6h ；螺杆熔融温度冷却进料区50°C，预热区265°C，熔融区 305°C，压缩区310°C，计量区310°C ；由线性排列的并列孔数有4孔，孔径2. 8mm，孔隙间距 为0. 45mm,纺丝模头温度为280°C，凝固浴(水浴)温度50°C，喷丝头拉伸倍率3. 2倍，后 拉伸倍率2. 5倍，拉伸速度75m/min，定型温度80°C ；包裹复合材料基材为玻璃纤维与环氧 树脂；复合材料定型温度175°C，时间为30min。测得制得的粗旦聚酯单丝的直径厚度(短 弧)0. 58mm,宽度(长弧)1. 95mm,热收缩率20 %，强度510MPa，工程复合材料的强度凹槽深 度 0. 85mm，强度 450MPa。实施例二原料聚酯切片的特性粘度为0. 89 ；聚酯切片在真空条件下的干燥温度为55°C干 燥lh，125°C干燥2h，135°C干燥5h ；螺杆熔融温度冷却进料区70°C，预热区275°C，熔融 区310°C，压缩区315°C，计量区310°C ；由线性排列的并列孔数有5孔，孔径3. 0mm，孔隙 间距为0. 55mm ；纺丝模头温度为289°C，凝固浴温度70°C，喷丝头拉伸倍率3. 5倍，后拉伸倍率2. 2倍，拉伸速度90m/min，定型温度85°C ；包裹复合材料基材为碳纤维与环氧树脂； 复合材料定型温度150°C，定型时间为45min。测得制得的粗旦聚酯单丝的直径厚度(短 弧)0. 70mm,宽度(长弧)2. 95mm,热收缩率15. 2 %，强度540MPa，工程复合材料的强度凹槽 深度 0. 75mm,强度 550MPa。实施例三原料聚酯切片的特性粘度为0. 95 ；聚酯切片在真空条件下的干燥温度为80°C干 燥lh，120°C干燥2h，135°C干燥5h ；螺杆熔融温度冷却进料区55°C，预热区285°C，熔融 区310°C，压缩区315°C，计量区315°C ；由线性排列的并列孔数为6孔，孔径3. 2mm，孔隙间 距为0. 60mm ；纺丝模头温度为295°C，凝固浴温度85°C，喷丝头拉伸倍率3. 8倍，后拉伸倍 率2. 0倍，拉伸速度105m/min，定型温度90°C，包裹复合材料基材为玻璃纤维与环氧树脂； 复合材料定型温度165°C，定型时间为40min。测得制得的粗旦聚酯单丝的直径厚度(短 弧)0. 72mm,宽度(长弧)3. 65mm,热收缩率14. 5 %，强度550MPa，工程复合材料的强度凹槽 深度 0. 70mm,强度 475MPa。权利要求一种多弧线性高收缩率粗旦聚酯单丝的制备方法，其特征在于将增粘的聚酯切片干燥后，通过螺杆熔融，由并列多孔的喷丝板挤出，经过喷丝口的膨化粘合后由水浴冷却拉伸，在冷却水浴外经过后拉伸后，在低温下定型并卷绕，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种多弧线性高收缩率粗旦聚酯单丝的制备方法，其特征在于：将增粘的聚酯切片干燥后，通过螺杆熔融，由并列多孔的喷丝板挤出，经过喷丝口的膨化粘合后由水浴冷却拉伸，在冷却水浴外经过后拉伸后，在低温下定型并卷绕，制得多弧线性高收缩率粗旦聚酯单丝。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张杰，倪建华，庄园园，郑伟，王依民，何唯平，
申请(专利权)人：上海启鹏化工有限公司，深圳市海川实业股份有限公司，深圳海川工程科技有限公司，河源海川科技有限公司，
类型：发明
国别省市：31
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