一种内置发泡模的碳纤维件制备工艺制造技术

本发明专利技术涉及复合材料领域，具体涉及一种内置发泡模的碳纤维件制备工艺。本发明专利技术首先制备玻璃纤维/聚醚醚酮复合材料，再制备发泡模件；将预浸料裁成规定的尺寸；使用薄膜包裹发泡模件；将预浸料放在模具中，并与模具贴合，再将发泡模件放置于预浸料内部，闭合并扣合好模具，将模具移入加热装置中加热一段时间，发泡模件在加热过程中进行固化成型，即制得内置发泡模的碳纤维件；当达到固化成型结束时间时，从加热装置中移出内置发泡模的碳纤维件，将其放到冷却台上，当模具温度冷却到50

【技术实现步骤摘要】
一种内置发泡模的碳纤维件制备工艺


[0001]本专利技术涉及复合材料领域，具体涉及一种内置发泡模的碳纤维件制备工艺。

技术介绍

[0002]泡沫材料是由密集的连续相包围的气体空隙组成的塑料加工制品。其性能跟聚合物自身性质以及气体空隙的结构分布密切相关。由于泡沫结构的存在，相比实体塑料具有质量轻、比强度高、抗冲击、保温隔音等优异性能，已广泛应用于建筑、包装、汽车、家具、制冷等行业。
[0003]聚醚醚酮作为一种发泡材料，其主链由大量苯环、醚键和羰基重复连接构成。因为这种特殊的分子结构，聚醚醚酮具有高机械强度、耐高温、耐腐蚀、高阻燃性等诸多优异性能。
[0004]作为特种工程塑料聚醚醚酮，由于其具有优异的性能，使其成为高精尖领域的优选材料，因此在聚醚醚酮树脂的基础上引入增强材料，使其具有高强度的聚醚醚酮基复合材料具有重要意义。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种内置发泡模的碳纤维件制备工艺。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种内置发泡模的碳纤维件制备工艺，包括以下步骤:步骤一、玻璃纤维/聚醚醚酮复合材料的制备：将玻璃纤维与聚醚醚酮按比例在双螺杆挤出机中进行熔融共混并挤出造粒，制得玻璃纤维/聚醚醚酮复合材料粒料；步骤二、发泡模件的制备：将玻璃纤维/聚醚醚酮复合材料粒料在模具中放满，然后放置在保持干燥的高压釜中，固定模具的位置在釜中间，然后将釜密封；利用高压计量脉冲泵向釜中多次注入二氧化碳气体并排出，从而排除釜内残余空气；利用高压泵向釜内持续注入二氧化碳气体加压，直至釜中压强达到设定饱和压强值；将高压釜放入加热装置中，开启温度调控器使釜内温度稳定值达到饱和温度值；釜中玻璃纤维/聚醚醚酮复合材料粒料在饱和条件下一定时间后，通过卸压阀门调控卸压速率排出釜内二氧化碳气体；卸压完成后快速将釜放置于冷却介质中降温冷却，即制得发泡模件；步骤三、内置发泡模的碳纤维件的制备：将预浸料裁成规定的尺寸；使用薄膜包裹发泡模件；将预浸料放在模具中，并与模具贴合，再将发泡模件放置于预浸料内部，闭合并扣合好模具，将模具移入加热装置中加热一段时间，发泡模件在加热过程中进行固化成型，即制得内置发泡模的碳纤维件；当达到固化成型结束时间时，从加热装置中移出内置发泡模的碳纤维件，将其放到冷却台上，当模具温度冷却到50
±
5℃，将模具移到工作平台上，打开模具，取出成型好的内置发泡模的碳纤维件。
[0007]进一步地，所述玻璃纤维/聚醚醚酮复合材料粒料中的玻璃纤维与聚醚醚酮的质
量比为1:5。
[0008]进一步地，所述双螺杆挤出机的加工温度为370~380℃，螺杆转速为350~550r/min。
[0009]进一步地，所述冷却台的冷却温度为10
±
5℃，冷却时间为6~8min。
[0010]进一步地，所述加热装置中的加热温度为150
±
5℃，加热时间为20~60min。
[0011]进一步地，所述发泡模件比内置发泡模的碳纤维件的尺寸小0.8~1.0mm。
[0012]进一步地，所述预浸料是由环氧树脂胶模与碳纤维制备而成。
[0013]进一步地，所述环氧树脂胶模的占预浸料的质量百分比为30~50%。
[0014]进一步地，所述饱和压强为20MPa，饱和温度为325~340℃。
[0015]与现有技术相比，本专利技术采用玻璃纤维与碳纤维作为增强材料，玻璃纤维大部分取向分布在孔壁中支撑泡孔，增强了泡孔材料的稳定性，压缩强度也有所提高；碳纤维制备的预浸料包裹在发泡模件外，增加了发泡模件的强度与刚性，有效提高了发泡模件的稳定性，减少了使用时候遇到的损坏。
附图说明
[0016]图1为本专利技术不同发泡饱和温度下发泡模件的体积膨胀率。
具体实施方式
[0017]为了实现一种高强度的聚醚醚酮基复合材料，本专利技术提供一种内置发泡模的碳纤维件制备工艺。
[0018]下面结合实例对本专利技术做进一步的说明，这是本专利技术的较佳实施例。
[0019]实施例1本实施例为一种内置发泡模的碳纤维件制备工艺，包括以下步骤：一种内置发泡模的碳纤维件制备工艺，包括以下步骤:步骤一、玻璃纤维/聚醚醚酮复合材料的制备：将玻璃纤维与聚醚醚酮按比例在双螺杆挤出机中进行熔融共混并挤出造粒，制得玻璃纤维/聚醚醚酮复合材料粒料；步骤二、发泡模件的制备：将玻璃纤维/聚醚醚酮复合材料粒料在模具中放满，然后放置在保持干燥的高压釜中，固定模具的位置在釜中间，然后将釜密封；利用高压计量脉冲泵向釜中多次注入二氧化碳气体并排出，从而排除釜内残余空气；利用高压泵向釜内持续注入二氧化碳气体加压，直至釜中压强达到设定饱和压强值；将高压釜放入加热装置中，开启温度调控器使釜内温度稳定值达到饱和温度值；釜中玻璃纤维/聚醚醚酮复合材料粒料在饱和条件下一定时间后，通过卸压阀门调控卸压速率排出釜内二氧化碳气体；卸压完成后快速将釜放置于冷却介质中降温冷却，即制得发泡模件；步骤三、内置发泡模的碳纤维件的制备：将预浸料裁成规定的尺寸；使用薄膜包裹发泡模件；将预浸料放在模具中，并与模具贴合，再将发泡模件放置于预浸料内部，闭合并扣合好模具，将模具移入加热装置中加热一段时间，发泡模件在加热过程中进行固化成型，即制得内置发泡模的碳纤维件；当达到固化成型结束时间时，从加热装置中移出内置发泡模的碳纤维件，将其放到冷却台上，当模具温度冷却到50
±
5℃，将模具移到工作平台上，打开模具，取出成型好的内置发泡模的碳纤维件。
[0020]优选地，所述玻璃纤维/聚醚醚酮复合材料粒料中的玻璃纤维与聚醚醚酮的质量比为1:5。
[0021]优选地，所述双螺杆挤出机的加工温度为370~380℃，螺杆转速为350~550r/min。
[0022]优选地，所述冷却台的冷却温度为10
±
5℃，冷却时间为6~8min。
[0023]优选地，所述加热装置中的加热温度为150
±
5℃，加热时间为20~60min。
[0024]优选地，所述发泡模件比内置发泡模的碳纤维件的尺寸小0.8~1.0mm。
[0025]优选地，所述预浸料是由环氧树脂胶模与碳纤维制备而成。
[0026]优选地，所述环氧树脂胶模的占预浸料的质量百分比为30~50%。
[0027]优选地，所述饱和压强为20MPa，饱和温度为325℃。
[0028]实施例2一种内置发泡模的碳纤维件制备工艺，包括以下步骤:步骤一、玻璃纤维/聚醚醚酮复合材料的制备：将玻璃纤维与聚醚醚酮按比例在双螺杆挤出机中进行熔融共混并挤出造粒，制得玻璃纤维/聚醚醚酮复合材料粒料；步骤二、发泡模件的制备：将玻璃纤维/聚醚醚酮复合材料粒料在模具中放满，然后放置在保持干燥的高压釜中，固定模具的位置在釜中间，然后将釜密封；利用高压计量脉冲泵向釜中多次注入二氧化碳气体并排出，从而排除釜内残余空气；利用高压泵向釜内持续注本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种内置发泡模的碳纤维件制备工艺，其特征在于，包括以下步骤:步骤一、玻璃纤维/聚醚醚酮复合材料的制备：将玻璃纤维与聚醚醚酮按比例在双螺杆挤出机中进行熔融共混并挤出造粒，制得玻璃纤维/聚醚醚酮复合材料粒料；步骤二、发泡模件的制备：将玻璃纤维/聚醚醚酮复合材料粒料在模具中放满，然后放置在保持干燥的高压釜中，固定模具的位置在釜中间，然后将釜密封；利用高压计量脉冲泵向釜中注入二氧化碳气体并排出；利用高压泵向釜内持续注入二氧化碳气体加压，直至釜中压强达到设定饱和压强值；将高压釜放入加热装置中，开启温度调控器使釜内温度稳定值达到饱和温度值；釜中玻璃纤维/聚醚醚酮复合材料粒料在饱和条件下一定时间后，通过卸压阀门调控卸压速率排出釜内二氧化碳气体；卸压完成后快速将釜放置于冷却介质中降温冷却，即制得发泡模件；步骤三、内置发泡模的碳纤维件的制备：将预浸料裁成规定的尺寸；使用薄膜包裹发泡模件；将预浸料放在模具中，并与模具贴合，再将发泡模件放置于预浸料内部，闭合并扣合好模具，将模具移入加热装置中加热一段时间，发泡模件在加热过程中进行固化成型，即制得内置发泡模的碳纤维件；当达到固化成型结束时间时，从加热装置中移出内置发泡模的碳纤维件，将其放到冷却台上，当模具温度冷却到50
±
5℃，将模具移到工作平台上，打开模具，取出成型好的内...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨虎平，汪烨，
申请(专利权)人：湖南欧亚碳纤维复合材料有限公司，
类型：发明
国别省市：