[发明专利]一种热塑性树脂连续纤维复合材料的模压和注塑工艺

说明书

本发明提供了一种热塑性树脂连续纤维复合材料的模压和注塑工艺，包括以下步骤，（1）连续碳纤维经纱架均布引出，导向后，先进压辊牵引机牵引压平，然后经过多道分散辊进行分散，将每束玻纤展开为7.5mm，并使其紧密展开排列，保证每束玻纤表面张力一致并无间隙，并达到预定宽度；（2）展开后的碳纤维进入预浸装置，玻纤带与聚丙烯基材在模具外浸渍复合；然后进入三辊浸渍辊压装置，在辊压作用下，使聚丙烯基材完全浸渍到玻纤带内部；（3）完全浸渍的玻纤带进入双辊牵引机，在牵引的同时，挤压到预定厚度，然后通过卷取装置收取纤维，本发明提供的产品密度小，耐腐蚀能力强，生产成本低。

技术领域

本发明涉及模压和注塑工艺，具体涉及一种热塑性树脂连续纤维复合材料的模压和注塑工艺。

背景技术

CFRT复合材料具备以下特点：强度高，抗冲击强，力学性能高；耐温抗湿,方便长期储存；易加工成型，生产效率高；可以回收重复利用6次，对坏境友好。基料易选择，PA，PP，PE，PC等材料均适用。CFRT复合材料越来越受到人们的关注，并成为复合材料领域的研发开发的热点，究其原因是：在近代复合材料发展史上，人们重点关注那些在未来15-25年内性能有重大改进的材料（模量>20-25%），而“单一材料”不大可能取得这样大的改进。到2020年，模量增加20-40%的材料将大有用武之地，现在看来惟有复合材料才有可能实现这样大幅度的性能提升。CFRT复合材料就是这种新型复合材料之一。

长纤维增强热塑性塑料（LFT），工程技术人员经过多年研发已经批量生产。在此基础上研发连续纤维增强热塑性复合材料（CFRT），提高树脂极性，降低树脂粘度是增加浸润动力，减小浸润阻力，提高浸渍速度的有效方法；强化纤维丝束的径向扩展和树脂熔体往纤维丝束的径向流动，减少纤维单丝的折损是提高熔融浸渍效率的主要途径；采用与浸渍树脂和浸渍设备特征相适应的浸渍温度、浸渍速度等工艺参数设置是浸渍生产线高速、稳定运行的根本保障。综合浸渍配料、浸渍模头、浸渍工艺三方面的关键技术，才能生产低成本、高性能的连续纤维增强热塑性复合材料。

在严格控制工艺条件下制成连续纤维增强热塑性复合材料CFRT，制备复合材料的预浸带是制成树脂基体与增强体的组合物。预浸带的质量好坏直接影响到复合材料物件的质量，对于复合材料的应用和发展具有重要意义，广泛用于航空航天和国民经济的各个领域。一般热塑性复合材料采用编织布、玻纤毡、GMT以及其它不连续的纤维来起到增强效果，CFRT材料则是在生产中保证了纤维的连续性，在成型制品中仍然保持连续性的纤维，这使得产品具有超越传统材料的性能，拥有更轻的比重，同时具有更高的强度。

CFRT可以作为基础材料，可以将复杂的制品通过应用程序的分析后，灵活的把CFRT通过不同的铺层设计（0/30/60/90）来改变局部或是整体结构所需的不同性能要求，让材料发挥最高的性能价值。

CFRT生产技术的难点在于纤维丝束的熔融浸渍。相对于热固性树脂，热塑性树脂的熔体粘度都很高，不易浸透纤维丝束和取得高的浸渍速度。提高树脂极性，降低树脂粘度是增加浸润动力，减小浸润阻力，提高浸渍速度的有效方法；强化纤维丝束的径向扩展和树脂熔体往纤维丝束的径向流动，减少纤维单丝的折损是提高熔融浸渍效率的主要途径；采用与浸渍树脂和浸渍设备特征相适应的浸渍温度、浸渍速度等工艺参数设置是浸渍生产线高速、稳定运行的根本保障。

发明内容

本发明提供了一种热塑性树脂连续纤维复合材料的模压和注塑工艺，所述模压和注塑工艺包括以下步骤，

（1）连续碳纤维经纱架均布引出，导向后，先进压辊牵引机牵引压平，然后经过多道分散辊进行分散，将每束玻纤展开为7.5mm，并使其紧密展开排列，保证每束玻纤表面张力一致并无间隙，并达到预定宽度；