[发明专利]混杂纤维复合材料桅杆的制造方法

权利要求书

1.一种混杂纤维复合材料桅杆的制造方法，其特征在于：该方法的步骤如下：

步骤一、按桅杆的横截面形状设计芯模，芯模长度为4～12米；

步骤二、分别将碳纤维和玻璃纤维在80～100℃条件下干燥5.5～6.5小时，将经干燥处理的碳纤维按照59∶41的质量比浸渍于树脂混合液中20～30秒，得到浸渍碳纤维，树脂混合液占浸渍碳纤维总质量的17％～25％；将经干燥处理的玻璃纤维按照59∶41的质量比浸渍于树脂混合液中20～30秒，得到浸渍玻璃纤维，树脂混合液占浸渍玻璃纤维总质量的17％～25％；

步骤三、将芯模装在缠绕机上，将步骤二制得的浸渍碳纤维和浸渍玻璃纤维分别在芯模上逐层缠绕，共缠绕十二层，第一层、第二层、第三层和第四层用浸渍碳纤维缠绕，第一层顺着芯模的横向缠绕，其缠绕角度与芯模的轴向成90°，第二层在第一层基础上往返缠绕，第一层与第二层的缠绕厚度之和为0.6毫米；第三层与第一层的缠绕方法和方向相同，第四层在第三层基础上往返缠绕，第三层与第四层的缠绕厚度之和为0.6毫米；第五层、第六层、第七层和第八层用浸渍的玻璃纤维缠绕，第五层与第一层缠绕方向成45°角，第六层在第五层基础上往返缠绕，第五层和第六层的缠绕厚度之和为0.6毫米；第七层与第五层的缠绕方法和方向相同，第八层在第七层基础上往返缠绕，第七层与第八层的缠绕厚度之和为0.6毫米；第九层、第十层、第十一层和第十二层用浸渍碳纤维缠绕，第九层和第十一层与第一层的缠绕方法和方向相同，第十层在第九层基础上往返缠绕，第九层与第十层的缠绕厚度之和为0.6毫米，第十二层在第十一层基础上往返缠绕，第十一层与第十二层的缠绕厚度之和为0.6毫米，每层均依次缠绕制成混杂纤维复合材料体；

步骤四、将步骤三制成的混杂纤维复合材料体放在固化炉中加热固化；

步骤五、拆除芯模后即得到混杂纤维复合材料桅杆的毛料，去除毛料两端的加工长度，去除毛刺，即得到混杂纤维复合材料桅杆。

2.根据权利要求1所述的混杂纤维复合材料桅杆的制造方法，其特征在于：步骤一中芯模的材质为玻璃钢。

3.根据权利要求1或2所述的混杂纤维复合材料桅杆的制造方法，其特征 在于：步骤二中所述的树脂混合液是由环氧树脂与间苯二胺的乙醇溶液按100∶21.7的质量比配制，树脂混合液的粘度控制在0.35～1.0Pa·s范围内，其中所述间苯二胺的乙醇溶液由乙醇和间苯二胺按1∶1的质量比配制，步骤四中加热固化分三个阶段进行：首先在40-50℃条件下固化3小时，然后在80℃条件下固化2小时，最后在120℃条件下固化2小时。

4.根据权利要求1所述的混杂纤维复合材料桅杆的制造方法，其特征在于：步骤二中所述的树脂混合液是将环氧树脂与氰酸酯树脂按4～7/3∶1的质量比溶于间苯二胺的二氯甲烷溶液中配制而成，树脂混合液的粘度控制在0.35～1.0Pa·s范围内，所述的间苯二胺的二氯甲烷溶液由二氯甲烷和间苯二胺按1∶1的质量比配制，步骤四中加热固化分两个阶段进行：首先在120℃条件下固化2小时，然后在180℃条件下固化2小时。

5.根据权利要求1所述的混杂纤维复合材料桅杆的制造方法，其特征在于：步骤二中所述的树脂混合液是将环氧树脂与氰酸酯树脂按4～7/3∶1的质量比溶于间苯二胺的1，2-二氯乙烷溶液中配制而成，树脂混合液的粘度控制在0.35～1.0Pa·s范围内，所述的间苯二胺的1，2-二氯乙烷溶液由1，2-二氯乙烷和间苯二胺按1∶1的质量比配制，步骤四中加热固化分两个阶段进行：首先在120℃条件下固化2小时，然后在180℃条件下固化2小时。

6.根据权利要求1所述的混杂纤维复合材料桅杆的制造方法，其特征在于：步骤二中的干燥温度为90℃，干燥时间为6小时。

7.根据权利要求1所述的混杂纤维复合材料桅杆的制造方法，其特征在于：步骤三中的每层缠绕速度不超过0.9m/s，缠绕张力每两层递减一次，缠绕张力递减数值每次为10～20N。