[发明专利]一种连续功能化碳纤维增强热塑性树脂基预浸带的制备工艺

权利要求书

1.一种连续功能化碳纤维增强热塑性树脂基预浸带的制备工艺，主要包括导纱、添加树脂、热压成型以及收卷工序，其特征是：所述的功能化碳纤维主要指经过表面处理后的碳纤维；所述的导纱和所述的添加树脂之间增加功能化碳纤维开纤工序；或者在所述的导纱之后增加开纤工序，开纤时添加树脂；所述的添加树脂是指将热塑性树脂粉体悬浊液喷洒到已开纤的功能化碳纤维上。

2.根据权利要求1所述的一种连续功能化碳纤维增强热塑性树脂基预浸带的制备工艺，其特征在于，所述的功能化碳纤维是指已经过电化学表面处理、电聚合、电沉积、化学接枝聚合物、化学接枝无机物、光表面接枝、等离子体接枝、辐射接枝、化学气相沉积、聚合物涂层、晶须生长、上亲水性浆料、表面刻蚀或者磁控溅射的表面处理的碳纤维。

3.根据权利要求2所述的一种连续功能化碳纤维增强热塑性树脂基预浸带的制备工艺，其特征在于，所述的功能化碳纤维表面能为50-120mJ/m²，与水的接触角为10-50°。

4.根据权利要求1所述的一种连续功能化碳纤维增强热塑性树脂基预浸带的制备工艺，其特征在于，所述的开纤选用空气开纤、超声波开纤、罗拉开纤或静电开纤；开纤后功能化碳纤维丝束宽度比开纤前增加了1-3倍。

5.根据权利要求1所述的一种连续功能化碳纤维增强热塑性树脂基预浸带的制备工艺，其特征在于，所述的热塑性树脂粉体悬浊液由热塑性树脂粉体、表面活性剂和水组成，其中热塑性树脂粉末质量百分比浓度为悬浊液的3％-30％，表面活性剂浓度质量百分比浓度为悬浊液的0.3％-6％。

6.根据权利要求5所述的一种连续功能化碳纤维增强热塑性树脂基预浸带的制备工艺，其特征在于，所述的热塑性树脂粉体选用聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚甲醛、热塑性聚酯、聚酰胺、聚苯醚、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚醚酮、聚砜或液晶聚合物的一种或多种；粉体直径为10μm—500μm；所述的表面活性剂选用聚氨酯、聚硅氧烷、聚脲、聚醚、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯醇、烷基磺酸钠、烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、脂肪醇硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的一种连续功能化碳纤维增强热塑性树脂基预浸带的制备工艺，其特征在于，所述喷洒的方式选用喷淋或喷雾。

8.根据权利要求1所述的一种连续功能化碳纤维增强热塑性树脂基预浸带的制备工艺，其特征在于，所述喷洒的液滴直径控制在100μm—1mm，所采用的喷头距离功能化碳纤维高度为20cm-60cm。

9.根据权利要求1所述的一种连续功能化碳纤维增强热塑性树脂基预浸带的制备工艺，其特征在于，所述的热压成型的工艺包括干燥除水和熔融热压两部分。

10.根据权利要求9所述的一种连续功能化碳纤维增强热塑性树脂基预浸带的制备工艺，其特征在于，所述的干燥除水采用电阻丝加热、红外加热、远红外加热或微波加热；温度设定在50℃-150℃，持续时间为3-30分钟；所述的熔融热压采用热辊热压成型，热辊温度设定高于树脂熔点10-60℃，其热辊走速3-30m/min。