[发明专利]一种竹纤维热熔预浸料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种竹纤维热熔预浸料及其制备方法，该制备方法以定向铺装的竹纤维为增强材料，连续铺装的树脂胶膜为底层，连续覆盖的树脂胶膜为上层，通过热熔浸胶机复合浸渍进行制备；竹纤维为机械碾压制备并疏松至松散的纤维束，含水率保持在20％至30％之间，防止纤维卷曲；树脂胶膜采用热固性树脂或热塑性树脂制成，树脂胶膜的厚度为0.3mm至0.5mm之间，拉伸性能达到3N以上，断裂伸长率达到25％以上。本发明利用热熔法夹心结构制造新型预浸料，提高竹纤维复合材料的质量稳定性，实现竹纤维复合材料性能的可设计性，可以为拉挤成型复合材料和缠绕成型复合材料提供原材料，提高了竹材的利用效率和附加值。

技术领域

本发明涉及材料制备领域，具体涉及一种竹纤维热熔预浸料及其制备方法。

背景技术

竹纤维复合材料是一种天然纤维复合材料，不仅具有纤维复合材料比强度、比模量高和可设计性强等优点，还具有密度小、价格低、能耗低和可降解环保等特点，在许多场合可以替代玻璃纤维复合材料，发挥其可再生、可循环利用的绿色环保的优势，可以应用于汽车部件、装饰装修、电器产品、包装等领域。

现有的竹纤维复合材料较多采用挤出注射成型、热压成型、模压成型和手糊成型等成型工艺，致使竹纤维在利用过程中，呈无序状排列，无法有效控制竹纤维复合材料中的纤维性能、纤维界面性能、纤维分布均匀性，造成了竹纤维复合材料的性能有较大的差异。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种竹纤维热熔预浸料及其制备方法，利用热固性树脂或热塑性树脂制成树脂胶膜，采用三层夹芯结构，下层铺装连续的树脂胶膜，芯层定向铺装竹纤维，上层覆盖连续树脂胶膜，然后通过热熔浸胶机进行复合浸渍，保证了竹纤维预浸料呈连续状。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种竹纤维热熔预浸料的制备方法，该制备方法以定向铺装的竹纤维为增强材料，连续铺装的树脂胶膜为底层，连续覆盖的树脂胶膜为上层，通过热熔浸胶机复合浸渍进行制备；

所述竹纤维为机械碾压制备并疏松至松散的纤维束，含水率保持在20％至30％之间，防止纤维卷曲；

树脂胶膜采用热固性树脂或热塑性树脂制成，树脂胶膜的厚度为0.3mm至0.5mm之间，具有一定的拉伸性能和断裂伸长率，其中拉伸性能达到3N以上，断裂伸长率达到25％以上。

本发明的一种竹纤维热熔预浸料的制备方法具体包括如下步骤：

S1、树脂胶膜制备

将热固性树脂在80-110℃预热1-3h，降温至60-80℃，依次加入固化剂和促进剂，搅拌均匀，得复配溶剂，其中，复配溶剂中热固性树脂、固化剂和促进剂的质量比为：100：(7-10)：(1-3)；

将所得的复配溶剂于离型纸上刮膜，降温冷却，收卷，得树脂胶膜；

S2、竹纤维的制备

竹材去节后，将竹段依次经预处理浸泡、机械碾压、纤维开松处理制作含水率在20％至30％之间的竹纤维；

竹纤维预浸料制备

将树脂胶膜铺装在传送带上，然后定向铺装一定厚度的竹纤维毡，上层铺树脂胶膜，经热熔浸胶机加热辊压，定厚冷却，收卷。

本发明的一种竹纤维热熔预浸料的制备方法具体包括如下步骤：

S1、树脂胶膜的制备

选用熔融温度在200℃左右的热塑性树脂在200℃条件下熔融后，流平刮摸在离型纸上，降温冷却，收卷，得树脂胶膜。

S2、竹纤维的制备

竹材去节后，将竹段依次经预处理浸泡、机械碾压、纤维开松处理制作含水率在20％至30％之间的竹纤维；