[发明专利]一种连续纤维增强聚醚醚酮复合材料预浸带的制造方法及设备

权利要求书

1.一种连续纤维增强聚醚醚酮复合材料预浸带的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)分纱：多根连续纤维在分纱装置中进行分纱、平整，得到连续纤维束；

2)预热：连续纤维束进入加热箱中进行预热；

3)包覆：预热后的连续纤维束进入浸渍模具，与从双螺杆挤出机挤出的改性PEEK树脂熔体在浸渍模具中混合，改性PEEK树脂熔体在压力作用下包覆在连续纤维束上；

4)卷绕：包覆有改性PEEK树脂熔体的连续纤维束从浸渍模具出来后即获得预浸带,然后预浸带卷绕在卷绕装置上。

2.根据权利要求1所述的一种连续纤维增强聚醚醚酮复合材料预浸带的制造方法，其特征在于：步骤3)中所述改性PEEK树脂熔体的制备过程如下：

3.1)制备混合配料：混合配料按重量份数比包括以下原料：

3.2)将混合配料送入双螺杆挤出机内熔融共混即获得所述的改性PEEK树脂熔体。

3.根据权利要求2所述的一种连续纤维增强聚醚醚酮复合材料预浸带的制造方法，其特征在于：步骤3.1)中混合配料的制备过程如下：将二苯砜加入丙酮中并搅拌，待二苯砜溶解于丙酮后，再按所述比例加入PEEK粉末并搅拌，使二苯砜与丙酮的混合溶液渗透进PEEK粉末中形成均匀的混合物；待丙酮完全挥发后，加入PEK-C、润滑剂和抗氧剂并搅拌均匀，即制得所述的混合配料。

4.根据权利要求2所述的一种连续纤维增强聚醚醚酮复合材料预浸带的制造方法，其特征在于：步骤3.2)中双螺杆挤出机的转速设置为25～100rpm/min，其熔融段的温度设置为350～400℃，所述卷绕装置的卷绕速度为5～20m/min。

5.根据权利要求4所述的一种连续纤维增强聚醚醚酮复合材料预浸带的制造方法，其特征在于：所述加热箱的加热温度为250～320℃，所述浸渍模具内的温度比挤出机的熔融段的温度低5～10℃。

6.根据权利要求1所述的一种连续纤维增强聚醚醚酮复合材料预浸带的制造方法，其特征在于：步骤1)中所述的分纱装置施加在连续纤维上的张力为5～50N。

7.根据权利要求1所述的一种连续纤维增强聚醚醚酮复合材料预浸带的制造方法，其特征在于：还包括对从浸渍模具出来的预浸带进行气冷或水冷的步骤，预浸带进行气冷或水冷后进入卷绕装置进行卷绕。

8.一种连续纤维增强聚醚醚酮复合材料预浸带的制造设备，其特征在于：包括从左至右依次设置的分纱装置、加热箱、混料装置及卷绕装置，其中，

分纱装置包括多个导轮，用于使连续纤维并行排布从而形成连续纤维束；

加热箱，用于对连续纤维束进行预热；

混料装置，包括双螺杆挤出机和连接在双螺杆挤出机上的浸渍模具，所述浸渍模具设置在双螺杆挤出机的树脂出口处，浸渍模具在对应于双螺杆挤出机的出料口的位置设置有树脂入口；所述浸渍模具包括模具外壳、模芯和模头，所述模具外壳的左右两端敞口，模芯和模头均套装在模具外壳内，所述模头套装在模具外壳的右端，所述模芯上设置有便于纤维通过的模芯孔，所述模头上设置有便于被熔体包覆后的连续纤维束通过的模头孔，模芯孔和模头孔均设置为圆孔，所述模芯与模具外壳、模头之间形成树脂流道；所述模芯的右端设置有左大右小的第一锥形部，所述模头的内壁在对应于第一锥形部的位置设置有左大右小的第二锥形部，所述第二锥形部的锥度大于第一锥形部的锥度以使树脂流道逐渐变窄且第二锥形部右端的直径大于模头孔的直径从而在模头上形成挡流部，所述模芯与模头之间沿模具外壳的纵向存在间距，以使树脂流道流出的树脂熔体在压力作用下包覆在连续纤维束上；卷绕装置，用于卷绕从浸渍模具出来的预浸带。

9.根据权利要求8所述的一种连续纤维增强聚醚醚酮复合材料预浸带的制造设备，其特征在于：所述混料装置与卷绕装置之间设置有传感器，所述传感器用于检测预浸带的直径。

10.根据权利要求8所述的一种连续纤维增强聚醚醚酮复合材料预浸带的制造设备，其特征在于：所述混料装置与卷绕装置之间设置有冷却装置，所述冷却装置用于使预浸带冷却。