一种连续织物增强热塑性复合材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种在制备的过程可对纤维含量进行调控，同时通过间歇式波浪式压制浸渍模具能够实现织物全浸渍的连续织物增强热塑性复合材料的制备方法

【技术实现步骤摘要】
一种连续织物增强热塑性复合材料的制备方法


[0001]本专利技术涉及织物复合材料的制备领域，尤其是一种连续织物增强热塑性复合材料的制备方法
。

技术介绍

[0002]连续织物增强热塑性复合材料是一种由连续纤维增强体和热塑性树脂基体组成的复合材料
。
目前连续织物增强热塑性复合材料的制备技术包括以下几种：
[0003]1.
水平拉伸成型：该方法首先在纺织机上将纤维预浸入熔融热塑性树脂中，然后通过一系列辊子将纤维和树脂复合物压制成连续带状形式
。
最后，该带状材料经过加热和冷却使树脂固化，得到所需的增强热塑性复合材料
。
[0004]2.
热喷射成型：该方法通过喷射熔融热塑性树脂粉末或颗粒到纺织物上，在加热的条件下将其熔融，并利用压力将树脂渗透到纤维间隙中形成复合结构
。
最后，材料经过冷却和固化以形成织物增强热塑性复合材料
。
[0005]3.
无纺布预浸技术：该方法将连续纤维通过浸渍工艺与热塑性树脂预浸合，在预浸过程中使树脂渗透到纤维内部
。
然后，预浸材料经过热压成型或热致变形工艺，将纤维与树脂紧密结合，形成所需的连续织物增强热塑性复合材料
。
[0006]如中国专利技术专利
202211719166.X
公开的一种连续纤维增强热塑性树脂粉末浸渍装置，涉及复合材料领域，以解决连续碳纤维预浸料制备方法中树脂含量难以控制的技术问题
。
浸渍装置包括依次设置的展纱装置
、
表面处理装置
、
表面改性装置
、
静电喷涂装置以及用于将热塑性树脂固化在纤维表面的热压装置；静电喷涂装置包括静电喷涂枪
、
第二超声装置以及导向装置，导向装置包括导向刺辊，导向刺辊与第二超声装置配合用于打开纤维束表面溶液的张力并在纤维束的纤维之间产生空隙；表面改性装置中设有硅烷偶联剂与纳米二氧化硅溶胶，用于改善纤维表面与热塑性树脂的界面结合性
。
该装置能够实现树脂的均匀喷涂，较好地控制树脂含量
。
[0007]再如中国专利技术
202222286740.9
公开了一种纤维浸渍模具和连续纤维浸渍装置，其中纤维浸渍模具包括箱体和设置于箱体一端的进料部
。
箱体的内部设置有用于盛放浸渍液的浸渍流道，浸渍流道的进料端与进料部中的纤维进料通道连通
。
其中，用于形成纤维进料通道的第一模板和第二模板沿其径向可移动连接，以调节纤维进料通道的大小
。
利用本申请提供的纤维浸渍模具进行连续纤维的浸渍，可以在不需要拆开箱体以及清除浸渍流道内的浸渍液的情况下，通过调节第一模板和第二模板之间的距离，扩大纤维进料通道，将打结后的纤维穿入箱体内进行浸渍，能够简化纤维更换操作以及减少浸渍液的浪费
。
[0008]虽然，上述装置能够简化纤维更换操作以及减少浸渍液的浪费；但是并不能保证纤维的完全浸渍以及实现对纤维含量的调控
。

技术实现思路

[0009]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种在制备的过程可对纤维含量进行调控，同
时通过间歇式波浪式压制浸渍模具能够实现织物全浸渍的连续织物增强热塑性复合材料的制备方法
。
[0010]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种连续织物增强热塑性复合材料的制备方法，采用连续织物增强热塑性复合材料的制备装置制备复合材料；
[0011]所述连续织物增强热塑性复合材料的制备装置包括依次设置的放卷装置
、
纠偏装置
、
定径辊组
、
红外预热装置
、
一次表面浸渍辊组
、
二次浸渍装置
、
冷却辊组
、
平压装置以及收卷装置；
[0012]所述红外预热装置与一次表面浸渍辊组之间设置有涂覆模具；所述涂覆模具上设置有覆膜挤出机；
[0013]所述二次浸渍装置包括二次浸渍组件；所述二次浸渍组件具有至少两个；所述二次浸渍组件包括间歇式波浪挤压浸渍模具以及复平预热装置；
[0014]所述间歇式波浪挤压浸渍模具包括固定凹模以及可以上下移动的上凸模；所述固定凹模内设置有波形凹槽；所述波形槽为三等分波形槽；即波峰
、
波谷以及波峰与波谷之间的波中三段等分；所述上凸模上设置有与波形凹槽匹配的波形凸台；
[0015]还包括以下步骤：
[0016]S1、
通过放卷装置实现织物的放卷供给；在放卷的过程中，通过纠偏装置保证织物的路径一致；
[0017]S2、
放卷后的织物经过定径辊组实现路径的引导以及定径；然后通过红外预热装置进行预热；预热后的织物经过涂覆模具实现覆膜；
[0018]S3、
织物经过涂覆模具后，经过一次表面浸渍辊组进行树脂浸渍；
[0019]S4、
织物通过二次浸渍装置的多个二次浸渍组件实现挤压浸渍；
[0020]表面浸渍的预浸料进入到间歇式波浪式挤压浸渍模具，通过控制放卷装置的放卷速度和收卷装置的收卷速度；实现纤维间歇性移动；使得织物在波浪式挤压浸渍模具内进行挤压浸渍时，织物处于静止状态；一次挤压浸渍完成后再通过控制波浪式挤压浸渍模具使得织物间隙移动一端距离进行下一次挤压浸渍；
[0021]经过间歇式波浪式挤压浸渍模具挤压浸渍后的织物进入到复平预热装置；通过复平预热装置实现织物的压平以及预热；直到织物经过最后一个复平预热装置实现织物的多次挤压浸渍；
[0022]S5、
经过多次浸渍的织物依次经过冷却辊组
、
平压装置以及收卷装置实现收卷；
[0023]通过冷却辊组实现冷却；通过平压装置实现对预浸料的后道浸渍，并恢复织物原始结构状态；通过收卷装置实现对织物的收集
。
[0024]进一步的，在步骤
S4
中所述间歇式波浪挤压浸渍模具包括壳体；所述壳体具有内腔；内腔内设置有形成固定凹模的固定凹模装置；所述固定凹模装置上方设置有可上下移动且形成上凸模的上凸模装置；所述壳体一侧设置有进料口；另一侧设置有出料口；所述进料口与出料口下方均设置有过渡辊；所述壳体顶部设置有升降装置以及导向套；
[0025]所述固定凹模装置包括
U
型固定架；所述
U
型固定架内设置有至少两个链轮，其中一个为第一驱动链轮，其余为第一从动链轮；
[0026]所述第一驱动链轮以及第一从动链轮上缠绕有第一链条；所述第一链条外表面设置有凹模块；第一链条处于直线状态时，第一链条外表面上的凹模块可形成多个不同的挤
压凹模；
[0027]所述第一驱动链轮和其中一个第一从动链轮之间上方的链条处于水平状态，且链条上的凹模块组合形成一个固定凹模；所述固定凹模延伸出
U<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种连续织物增强热塑性复合材料的制备方法，其特征在于，采用连续织物增强热塑性复合材料的制备装置制备复合材料；所述连续织物增强热塑性复合材料的制备装置包括依次设置的放卷装置
(1)、
纠偏装置
(2)、
定径辊组
(3)、
红外预热装置
(4)、
一次表面浸渍辊组
(7)、
二次浸渍装置
(8)、
冷却辊组
(9)、
平压装置
(10)
以及收卷装置
(11)
；所述红外预热装置
(4)
与一次表面浸渍辊组
(7)
之间设置有涂覆模具
(6)
；所述涂覆模具
(6)
上设置有覆膜挤出机
(5)
；所述二次浸渍装置
(8)
包括二次浸渍组件；所述二次浸渍组件具有至少两个；所述二次浸渍组件包括间歇式波浪挤压浸渍模具
(81)
以及复平预热装置
(82)
；所述间歇式波浪挤压浸渍模具
(81)
包括固定凹模以及可以上下移动的上凸模；所述固定凹模内设置有波形凹槽；所述波形槽为三等分波形槽；即波峰
、
波谷以及波峰与波谷之间的波中三段等分；所述上凸模上设置有与波形凹槽匹配的波形凸台；所述波形凹槽以及波形凸台之间形成织物浸渍通道；还包括以下步骤：
S1、
通过放卷装置
(1)
实现织物的放卷供给；在放卷的过程中，通过纠偏装置
(2)
保证织物的路径一致；
S2、
放卷后的织物经过定径辊组
(3)
实现路径的引导以及定径；然后通过红外预热装置
(4)
进行预热；预热后的织物经过涂覆模具
(6)
实现覆膜；
S3、
织物经过涂覆模具
(6)
后，经过一次表面浸渍辊组
(7)
进行树脂浸渍；
S4、
织物通过二次浸渍装置
(8)
的多个二次浸渍组件实现挤压浸渍；表面浸渍的预浸料进入到间歇式波浪式挤压浸渍模具
(81)
，通过控制放卷装置
(1)
的放卷速度和收卷装置
(11)
的收卷速度；实现纤维间歇性移动；使得织物在波浪式挤压浸渍模具
(81)
内进行挤压浸渍时，织物处于静止状态；一次挤压浸渍完成后再通过控制波浪式挤压浸渍模具
(81)
使得织物间隙移动一端距离进行下一次挤压浸渍；经过间歇式波浪式挤压浸渍模具
(81)
挤压浸渍后的织物进入到复平预热装置
(82)
；通过复平预热装置
(82)
实现织物的压平以及预热；直到织物经过最后一个复平预热装置
(82)
实现织物的多次挤压浸渍；
S5、
经过多次浸渍的织物依次经过冷却辊组
(9)、
平压装置
(10)
以及收卷装置
(11)
实现收卷；通过冷却辊组
(9)
实现冷却；通过平压装置
(10)
实现对预浸料的后道浸渍，并恢复织物原始结构状态；通过收卷装置
(11)
实现对织物的收集
。2.
如权利要求1所述的连续织物增强热塑性复合材料的制备方法，其特征在于：步骤
S4
中所述间歇式波浪挤压浸渍模具
(81)
包括壳体
(811)
；所述壳体
(811)
具有内腔；内腔内设置有形成固定凹模的固定凹模装置
(815)
；所述固定凹模装置
(815)
上方设置有可上下移动且形成上凸模的上凸模装置
(816)
；所述壳体
(811)
一侧设置有进料口
(812)
；另一侧设置有出料口
(813)
；所述进料口
(812)
与出料口
(813)
下方均设置有过渡辊
(814)
；所述壳体
(811)
顶部设置有升降装置
(818)
以及导向套
(817)
；所述固定凹模装置
(815)
包括
U
型固定架
(8151)
；所述
U
型固定架
(8151)
内设置有至少
两个链轮，其中一个为第一驱动链轮
(8153)
，其余为第一从动链轮
(8152)
；所述第一驱动链轮
(8153)
以及第一从动链轮
(8152)
上缠绕有第一链条；所述第一链条外表面设置有凹模块；第一链条处于直线状态时，第一链条外表面上的凹模块可形成多个不同的挤压凹模；所述第一驱动链轮
(8153)
和其中一个第一从动链轮
(8152)
之间上方的链条处于水平状态，且链条上的凹模块组合形成一个固定凹模；所述固定凹模延伸出
U
型移动架
(8151)
；所述第一驱动链轮
(8153)
和第一从动链轮
(8152)
之间的上方和下方形成平行的链条；链条的外表面形成凹模；第一驱动链轮
(8153)
和第一从动链轮
(8152)
之间上方的凹模延伸出固定架
(8151)
；所述
U
型固定架
(8151)
的两端均设置有侧支架
(8156)
；所述侧支架
(8156)
上设置有导向辊
(8157)
；所述
U
型固定架
(8151)
的一侧设置有驱动第一驱动链轮
(8153)
转动的第一驱动装置
(8111)
；所述
U...

【专利技术属性】
技术研发人员：林志强，王孝军，杨家操，
申请(专利权)人：南京合创新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：