一種連續纖維編織物增強熱塑性復合材料的制備方法技術

本發明專利技術涉及一種連續纖維編織物增強熱塑性聚合物復合材料的制備方法，包括以下步驟：采用粉末浸漬法制備連續纖維增強熱塑性復合材料預浸帶，然后編織得到預浸帶編織物，并利用細束纖維對預浸帶編織物固定，限制編織物中的纖維在疊層層壓成板材及后續的制品模壓成型過程中產生滑移及變形，最后層壓成型得到纖維編織物增強熱塑性復合材料。

Method for preparing continuous fiber braid reinforced thermoplastic composite material

The invention relates to a preparation method of fiber knitted fabric reinforced thermoplastic polymer composite material, which comprises the following steps: reinforced thermoplastic composite prepreg by powder prepared by impregnation of continuous fiber woven prepreg tape, and then get the knitted fabrics, and the use of fine fiber bundles of prepreg fabric fixed. The fiber fabric limited slip and deformation of plate and products in the subsequent molding process in laminated laminated, finally get laminating fiber reinforced thermoplastic composites.

【技術實現步驟摘要】
一種連續纖維編織物增強熱塑性復合材料的制備方法
本專利技術涉及一種連續纖維編織物增強熱塑性復合材料的制備方法。利用細束纖維固定連續纖維增強熱塑性復合材料預浸帶編織物，限制編織物中的纖維在疊層層壓及后續模壓成型過程中在壓力作用下滑移及變形。
技術介紹
纖維增強熱塑性復合材料如今已經廣泛應用于航空航天、船舶、汽車零部件等領域，其具有強度高、耐腐蝕、結構可設計性強、可多次成型等優點，并可以通過纖維與樹脂的不同組合制備出滿足不同性能要求的復合材料，另外熱塑性復合材料的預浸料易于貯存，便于使用，因此自產生起發展速度非常快，在各個領域的應用日益普及，逐漸取代熱固性復合材料。預浸帶編織物層壓成型制備纖維增強熱塑性復合材料的過程中，由于編織物中預浸帶并不牢固，在疊層層壓及后續模壓成型過程中，纖維在壓力作用下易產生滑移及變形，在材料內部產生缺陷，當材料受力時，缺陷部位易產生應力集中首先破壞，進而導致復合材料整體的破壞，影響材料的力學性能。另外，預浸帶編織物需要按照特定的鋪層方式疊層層壓以滿足特定的性能要求，而纖維的移動會破壞既定的鋪層方式，極大的影響鋪層方向上纖維增強的效果，材料難以達到設定的性能要求。本方法采用干法粉體浸漬制備連續纖維增強熱塑性復合材料預浸帶，并利用細束纖維對預浸帶編織物穿插固定，可以有效固定預浸帶，限制纖維的移動，充分發揮纖維增強效果，提高復合材料的力學性能。
技術實現思路
本專利技術旨在提供一種連續纖維編織物增強熱塑性復合材料的制備方法。本專利技術的制備方法包括如下步驟：（1）采用粉末浸漬法制備連續纖維增強熱塑性復合材料預浸料。（2）對步驟（1）制備的復合材料預浸帶進行編織得到單向及雙向編織物。（3）利用細束纖維對編織物穿插后固定，使編織物中預浸帶相對固定。（4）將固定后的預浸帶編織物疊層層壓成型制備得到纖維增強熱塑性復合材料。所述步驟（3）中的細束纖維含有難熔或熔點高于樹脂基體的纖維。所述步驟（3）中的細束纖維可以含有基體聚合物纖維，在復合過程中，均勻分散于纖維束中的聚合物纖維熔化，將纖維束粘結在一起，形成良好浸漬。與現存技術相比，本專利技術具有以下特點和優點：（1）利用細束纖維對預浸帶編織物穿插固定，限制了疊層層壓及后續成型過程中纖維的移動，極大的提高了復合材料的力學性能。（2）本專利技術采用粉體浸漬與層壓成型的方法，制備過程中無溶劑或其他添加劑，工藝簡單，成本低且無環境污染。附圖說明圖1為本專利技術雙向編織物穿插固定示意圖，圖2為本專利技術單向編織物穿插固定示意圖。符號說明圖1及圖2中，1為預浸帶，2為纖維穿插物具體實施方式下面結合附圖和具體實施方式對本專利技術進行進一步說明，但保護范圍并不受此限制。實施例1（1）采用粉末浸漬法制備連續碳纖維增強聚醚醚酮復合材料預浸料。碳纖維經過分散輥分散后進入粉末浸漬槽中并吸附PEEK粉末，然后通過熱烘道加熱，加熱溫度設定為370℃，冷卻后收卷即可得到預浸帶。（2）使用編織機對步驟（1）制備的連續碳纖維增強聚醚醚酮預浸帶進行編織得到預浸帶單向編織物。（3）利用細束碳纖維對編織物穿插后固定，使編織物中預浸帶相對固定。（4）將固定后的預浸帶編織物層疊鋪放在模具中，預熱到370-390℃，施加12-15MPa的壓力，保溫50min，最后自然冷卻至室溫后脫模，制備得到碳纖維聚醚醚酮復合材料。經性能測試，實施例1方法制備的碳纖維聚醚醚酮復合材料具有較佳的力學性能，其彎曲強度可達1750MPa，層間剪切強度可達100MPa，抗沖擊性能良好。以上所述，僅是本專利技術的較佳實施例，并非對本專利技術技術范圍作出任何限制，即凡依本專利技術申請專利范圍的內容所作的等效變化與修飾，都應為本專利技術的技術范疇。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種連續纖維編織物增強熱塑性復合材料的制備方法，其特征在于，利用細束纖維對連續纖維增強熱塑性復合材料預浸帶編織物穿插后固定，使編織物中的預浸帶相對固定，在編織物疊層層壓成板材及后續制品模壓成型過程中，限制纖維在壓力作用下產生滑移及變形。

【技術特征摘要】
1.一種連續纖維編織物增強熱塑性復合材料的制備方法，其特征在于，利用細束纖維對連續纖維增強熱塑性復合材料預浸帶編織物穿插后固定，使編織物中的預浸帶相對固定，在編織物疊層層壓成板材及后續制品模壓成型過程中，限制纖維在壓力作用下產生滑移及變形。2.如權利要求1所述的一種連續纖維...

【專利技術屬性】
技術研發人員：周曉東，周天睿，郭兵兵，范傳杰，李敏，李春忠，張玲，
申請(專利權)人：華東理工大學，南通呈奇新材料科技有限公司，
類型：發明
國別省市：上海,31