[发明专利]一种低孔隙率的连续纤维增强热塑性树脂预浸带的喷淋制备方法

说明书

本发明涉及预浸带制备领域，公开了一种低孔隙率的连续纤维增强热塑性树脂预浸带的喷淋制备方法，包括以下步骤：(1)连续纤维预处理：在连续纤维表面喷洒预处理液，将连续纤维在50‑60℃、65‑75％相对湿度的环境下闷制处理24‑48h；(2)喷淋处理：对预处理后的连续纤维进行清洗、干燥，再经过导丝后，用热塑性树脂喷淋液对连续纤维进行喷淋处理；(3)热压成型：对步骤(2)得到的中间产品依次进行干燥、热辊处理；(4)收卷：经过切割、收卷后制得成品。本发明方法采用特殊手段，使得热塑性树脂对纤维的浸润性好，两者之间结合度好，制得的预浸带孔隙率低。

技术领域

本发明涉及浸带制备领域，尤其涉及一种低孔隙率的连续纤维增强热塑性树脂预浸带的喷淋制备方法。

背景技术

连续纤维增强热塑性树脂复合材料因为纤维在基体内连续分布，表现出很高的机械性能。同时又因为其成型速度快，可以循环使用等优点，成为目前关注的焦点。一般常用的热塑性树脂有聚丙烯，聚乙烯、PET、尼龙等几种；常用的增强纤维有玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等几种。

目前预浸带的制备方法有熔融浸渍法、溶液浸渍法、粉末浸渍法和淋膜法等几种。如申请号为CN 102936370 A的中国专利公开了一种热塑性树脂预浸带及其制备方法。该热塑性树脂预浸带包含以下组分及其重量份：热塑性树脂30～80％；纤维10～60％；相容剂0.5～3％；抗氧剂0.2～0.5％；润滑剂0.3～2％；吸波物质1～40％。该发明主要是在该预浸带增加了吸波物质，使连续纤维增强热塑性树脂预浸带具有了吸波性能。连续纤维增强热塑性树脂预浸带同时具备了高强度和吸波性能，可以应用在电波暗室，微波通讯、电子设备、医疗设备等领域应用，提高了产品的竞争力，扩大了其应用范围。

虽然上述预浸带具有特定功能，但是其不足之处在于：由于热塑性树脂具有很高的粘性，对纤维的浸润性较差，导致纤维与热塑性树脂无法充分结合，制得的预浸带成品的孔隙率较高，影响产品的机械强度等性能。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种低孔隙率的连续纤维增强热塑性树脂预浸带的喷淋制备方法。本发明方法采用特殊手段，使得热塑性树脂对纤维的浸润性好，两者之间结合度好，制得的预浸带孔隙率低。

本发明的具体技术方案为：一种低孔隙率的连续纤维增强热塑性树脂预浸带的喷淋制备方法，包括以下步骤：

(1)连续纤维预处理：在连续纤维表面喷洒预处理液，将连续纤维在50-60℃、65-75％相对湿度的环境下闷制处理24-48h。

(2)喷淋处理：对预处理后的连续纤维进行清洗、干燥，再经过导丝后，用热塑性树脂喷淋液对连续纤维进行喷淋处理。

(3)热压成型：对步骤(2)得到的中间产品依次进行干燥、热辊处理。

(4)收卷：经过切割、收卷后制得成品。

步骤(1)中，本发明预先对连续纤维进行预处理，喷洒预处理液后，在特定温度和湿度环境下对纤维闷制处理，闷制后纤维的膨松度提高，使得在后续喷淋工艺中热塑性树脂喷淋液对纤维的浸润性大幅提高，热塑性树脂能够充分渗透进入纤维内部并与之结合。与现有技术中对纤维进行开纤的方法相比，开纤过程会损伤纤维，使得纤维表面变得毛糙，而本发明预处理方法不会对纤维造成负面影响。

步骤(2)中，本发明选用喷淋的工艺进行热塑性树脂的添加，此工艺与传统的熔融浸渍法相比，由于其不采用有机溶剂，在后续热压工艺中不会因为有机溶剂的快速挥发而在预浸带基体中产生大量孔隙，从而影响预浸带性能。

步骤(3)和步骤(4)中，按常规工艺即可。

进一步地，所述预处理液由以下质量百分比的组分配制而成：亲水性氨基硅油2-4％、十二烷基苯磺酸钠1-3％、吐温-801-3％、氯化钠0.5-1.5％和余量的水。