一种塑料预浸纤维布的生产工艺方法技术

技术编号：40829014 阅读：17 留言：0更新日期：2024-04-01 14:51

本发明专利技术公开了一种塑料预浸纤维布的生产工艺方法，该方法首先对碳纤维束进行高压蒸汽预处理和展宽展薄，以提高碳纤维在织物中的分散性；然后，采用湿法纺丝技术将生物基树脂加工成微细纤维，以提高纤维的均匀性和生物基树脂的利用率。接着，通过流化床技术将树脂粉末均匀地涂覆在纤维表面，以改善树脂和纤维之间的粘合力；最后，通过低温加压固化和后处理，以控制预浸纤维布的形状和尺寸，提高其尺寸稳定性和表面质量。该生产工艺方法具有操作简单、设备要求低、成本低等优点，适合工业化生产，同时采用环保的生物基树脂和碳纤维作为原料，有利于推动塑料预浸纤维布产业的可持续发展。

全部详细技术资料下载

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种纤维布的生产工艺，更具体的是涉及一种塑料预浸纤维布的生产工艺方法。

技术介绍

1、预浸纤维布是一种复合材料，广泛应用于航空、航天、汽车和体育器材等领域。它由纤维和树脂预先混合而成，通过高温高压固化后，可以形成具有优异机械性能和耐久性的复合材料。预浸纤维布的生产工艺主要包括纤维的铺设和树脂的浸渍。

2、然而，现有的预浸纤维布生产工艺存在一些问题。首先，传统的生产工艺中，通常使用液态热固性树脂作为浸渍材料。然而，液态热固性树脂在浸渍过程中可能会产生气泡，影响预浸纤维布的质量。此外，液态热固性树脂的固化时间较长，影响生产效率。

3、其次，虽然热塑性树脂因其可重复加工的特性和较短的固化时间，逐渐被应用到预浸纤维布的生产中，但热塑性树脂通常以颗粒或粉末形式存在，如何有效地将其均匀地涂覆到纤维表面，仍然是一个技术挑战。

4、此外，现有的预浸纤维布生产工艺中，通常使用的是石油基树脂，这种树脂的生产过程消耗大量的石油资源，对环境产生了严重的负面影响。而生物基树脂则是一种可再生、环保的新型材料，如何将其应用到预浸纤维布的生产中，也是当前的技术需求。

5、因此，开发一种新的塑料预浸纤维布的生产工艺方法，以解决上述问题，提高预浸纤维布的质量和生产效率，同时实现资源的可持续利用，是当前的技术需求。

技术实现思路

1、为解决现有技术存在的问题，现提供一种堵料预浸纤维布的生产工艺方法，具体方案如下：

2、一种塑料预浸纤维布的生产工艺方法，包括以下步骤：

3、s1：选取适量的碳纤维束，通过高压蒸汽进行预处理，预处理后将碳纤维束展宽展薄；

4、s2：将生物基树脂加工成微细纤维；

5、s3：将生物基树脂微细纤维与展宽展薄的碳纤维束混合编织成织物；

6、s4：将混编后的纤维织物通过热塑性树脂粉末的流化床，使树脂粉末均匀地涂覆在纤维表面；

7、s5：将涂覆有树脂粉末的纤维织物用树脂薄膜包裹起来，得到包裹有树脂粉末的预浸纤维布；

8、s6：将预浸纤维布经过多层铺贴成固定形状后，低温加压进行固化；

9、s7：对固化后的预浸纤维布进行后处理。

10、进一步的，s1中预处理参数为蒸汽压力2.0～2.5mpa，处理时间10～15分钟；预处理后将碳纤维束展宽展薄，展宽展薄的参数为压力0.5～1.0mpa，速度5～10m/min。

11、进一步的，s2中将生物基树脂加工成微细纤维，采用湿法纺丝技术，纺丝溶液浓度为15～20％，纺丝温度为40～50℃，纺丝速度为1000～1500m/min。

12、进一步的，s4中将混编后的纤维织物通过热塑性树脂粉末的流化床，使树脂粉末均匀地涂覆在纤维表面，流化床参数为流化空气压力0.2～0.3mpa，流化床温度为150～200℃，纤维织物通过流化床的速度为1～2m/min。

13、进一步的，s6中固化压力0.5-1.0mpa，固化温度60-80℃，固化时间1-2小时。

14、进一步的，后处理包括剪切与打磨，剪切参数为剪切速度5-10m/min，打磨参数为打磨压力0.5-1.0mpa，打磨速度5-10m/min。

15、进一步的，生物基树脂包括以下组分：生物基聚酯树脂60～80重量份；增韧剂10～20重量份；固化剂5～15重量份；助剂5～10重量份；所述生物基聚酯树脂是以生物质为原料通过发酵和聚合得到的聚乳酸或聚羟基酸；增韧剂为环氧树脂、聚酰胺或聚酯酮；固化剂为过氧化物或酸酐；助剂包括防泡剂、润湿剂或流平剂。

16、进一步的，热塑性树脂粉末的尺寸为5～8μm。

17、进一步的，热塑性树脂中的基础树脂来源于聚乙烯、聚丙烯、聚酯或聚碳酸酯中的一种或几种的混合物。

18、有益效果：

19、本专利提供的塑料预浸纤维布的生产工艺方法，通过高压蒸汽预处理和展宽展薄的过程，确保了碳纤维在织物中的均匀分散，从而提高了预浸纤维布的机械性能。同时，通过湿法纺丝技术将生物基树脂加工成微细纤维，这不仅提升了纤维的均匀性，还有效提高了生物基树脂的利用率，进一步降低了生产成本。在涂覆过程中，采用流化床技术将树脂粉末均匀地涂覆在纤维表面，增强了树脂与纤维之间的粘合力，从而提升了预浸纤维布的整体性能。最后，通过低温加压固化和后处理，实现了对预浸纤维布形状和尺寸的精确控制，其中低温加压固化可以显著降低热应力，保证了其尺寸稳定性和表面质量。综上本专利技术的生产工艺简单、设备要求低、成本低，适合工业化生产，同时采用环保的生物基树脂和碳纤维作为原料，有利于推动塑料预浸纤维布产业的可持续发展。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种塑料预浸纤维布的生产工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种塑料预浸纤维布的生产工艺方法，其特征在于，S1中预处理参数为蒸汽压力2.0～2.5MPa，处理时间10～15分钟；预处理后将碳纤维束展宽展薄，展宽展薄的参数为压力0.5～1.0MPa，速度5～10m/min。

3.根据权利要求1所述的一种塑料预浸纤维布的生产工艺方法，其特征在于，S2中将生物基树脂加工成微细纤维，采用湿法纺丝技术，纺丝溶液浓度为15～20％，纺丝温度为40～50℃，纺丝速度为1000～1500m/min。

4.根据权利要求1所述的一种塑料预浸纤维布的生产工艺方法，其特征在于，S4中将混编后的纤维织物通过热塑性树脂粉末的流化床，使树脂粉末均匀地涂覆在纤维表面，流化床参数为流化空气压力0.2～0.3MPa，流化床温度为150～200℃，纤维织物通过流化床的速度为1～2m/min。

5.根据权利要求1所述的一种塑料预浸纤维布的生产工艺方法，其特征在于，S6中固化压力0.5-1.0MPa，固化温度60-80℃，固化时间1-2小时。</p>

6.根据权利要求1所述的一种塑料预浸纤维布的生产工艺方法，其特征在于，后处理包括剪切与打磨，剪切参数为剪切速度5-10m/min，打磨参数为打磨压力0.5-1.0MPa，打磨速度5-10m/min。

7.根据权利要求1所述的一种塑料预浸纤维布的生产工艺方法，其特征在于，生物基树脂包括以下组分：生物基聚酯树脂60～80重量份；增韧剂10～20重量份；固化剂5～15重量份；助剂5～10重量份；所述生物基聚酯树脂是以生物质为原料通过发酵和聚合得到的聚乳酸或聚羟基酸；增韧剂为环氧树脂、聚酰胺或聚酯酮；固化剂为过氧化物或酸酐；助剂包括防泡剂、润湿剂或流平剂。

8.根据权利要求1所述的一种塑料预浸纤维布的生产工艺方法，其特征在于，热塑性树脂粉末的尺寸为5～8μm。

9.根据权利要求1所述的一种塑料预浸纤维布的生产工艺方法，其特征在于，热塑性树脂中的基础树脂来源于聚乙烯、聚丙烯、聚酯或聚碳酸酯中的一种或几种的混合物。

...

【技术特征摘要】

1.一种塑料预浸纤维布的生产工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种塑料预浸纤维布的生产工艺方法，其特征在于，s1中预处理参数为蒸汽压力2.0～2.5mpa，处理时间10～15分钟；预处理后将碳纤维束展宽展薄，展宽展薄的参数为压力0.5～1.0mpa，速度5～10m/min。

3.根据权利要求1所述的一种塑料预浸纤维布的生产工艺方法，其特征在于，s2中将生物基树脂加工成微细纤维，采用湿法纺丝技术，纺丝溶液浓度为15～20％，纺丝温度为40～50℃，纺丝速度为1000～1500m/min。

4.根据权利要求1所述的一种塑料预浸纤维布的生产工艺方法，其特征在于，s4中将混编后的纤维织物通过热塑性树脂粉末的流化床，使树脂粉末均匀地涂覆在纤维表面，流化床参数为流化空气压力0.2～0.3mpa，流化床温度为150～200℃，纤维织物通过流化床的速度为1～2m/min。

5.根据权利要求1所述的一种塑料预浸纤维布的生产工艺方法，其特征在于，s6中固化压力...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆志宏，
申请(专利权)人：句容市百事特复合材料有限公司，
类型：发明
国别省市：

全部详细技术资料下载我是这个专利的主人