[发明专利]一种连续纤维增强热塑性编织材料

说明书

本发明公开了一种连续纤维增强热塑性编织材料，属于复合材料领域，提高了材料的力学性能均衡性，并提升了材料的柔韧性。本发明包括：按质量比各组分为：连续纤维为30%‑75%，热塑性树脂为20%‑60%，改性剂为5%‑15%。

技术领域

本发明属于复合材料领域，尤其涉及一种连续纤维增强热塑性编织材料。

背景技术

连续性纤维增强热塑性树脂是由纤维和树脂两部分组成，绝大多数的热塑性树脂拉伸强度低，但是具有很高的韧性和可塑性；而纤维有很高的拉伸强度，但是容易受到破坏且不容易成形加工。纤维与树脂的复合对二者的缺陷进行互补，使得连续性纤维增强热塑性树脂复合材料的综合性能大大提高。与传统的钢材和铝材相比，其密度约为钢材的1/5，约为铝材的1/2；比强度与比模量也远高于刚和铝的合金，因此在刚度和强度相同的条件下具有质量轻的特点，在节省能源、提高构件的使用性能方面是其它材料无法比拟的。

热塑性树脂可反复加热软化、冷却固化，常温下为高分子量固体，是线型或带少量支链的聚合物，分子间无交联，仅借助范德瓦耳斯力或氢键互相吸引。在成型加工过程中，树脂经加压加热即软化和流动，不发生化学交联，可以在模具内赋形，经冷却定型，制得所需形状的制品。在反复受热过程中，分子结构基本上不发生变化，当温度过高、时间过长时，则会发生降解或分解，这些都是与热固性树脂相区别的特征。现有技术对单向连续纤维增强热塑性树脂预浸带材料进行加工制作产品时，是通过沿着预浸带纤维方向横纵铺叠，并根据所需厚度或产品力学要求铺叠成一定厚度后，进行热压成型。因预浸带相邻两个预浸带纤维方向成 0°和 90°交叉，所以两个预浸带有一定耦合应力存在，产品变形性大。尤其制作封闭或半封闭性制品以及略复杂的结构性部件时，无法保证产品力学性能的均衡性，而且连续纤维增强的热固性复合材料板材的失效模式不安全，连续纤维增强的热固性复合材料板材具有较低的柔韧性，当用其制造的产品在实际应用中超载失效时会突然断裂，不利于保护人身和设备安全，且板材应用的适应性差，连续纤维增强的热固性复合材料板材不能像连续纤维增强的热塑性复合材料板材那样可被后续反复加工成型成不同形状的制品，因此也大大降低了其应用领域。

发明内容

本发明提供了一种连续纤维增强热塑性编织材料，克服现有技术的问题，提高了材料的力学性能。

为实现以上目的，本发明采用以下技术方案：

一种连续纤维增强热塑性编织材料，按质量比各组分为：

连续纤维 30%-75%

热塑性树脂 20%-60%

改性剂 5%-15%。

以上所述组分中，所述连续纤维为E-玻璃纤维、S-玻璃纤维、凯夫拉纤维、碳纤维或玄武岩纤维中的一种或一种以上；所述热塑性树脂选自聚烯烃树脂、热塑性聚酯、聚酰胺树脂、聚碳酸酯中的一种或一种以上，优选的所述聚烯烃树脂为聚丙烯树脂或聚乙烯树脂，所述热塑性聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯，所述聚酰胺树脂为尼龙 6、尼龙 66、尼龙12、尼龙1212或尼龙612，所述聚碳酸酯为脂肪族聚碳酸酯、芳香族聚碳酸酯或者脂肪族-芳香族聚碳酸酯；所述改性剂选自甲基丙烯酸羟丁酯、 甲基丙烯酸羟乙酯、 邻苯二甲酸酯和甲基丙烯酸异冰片酯中的一种或一种以上。

本发明的有益效果：本发明提供了一种连续纤维增强热塑性编织材料，本发明的编织材料力学性能均匀，而且具有一定的柔韧性，克服了中常温预浸的连续纤维增强的热固性复合材料板材失效模式不安全以及板材应用的适应性差的问题，当用其制造的产品在实际应用中超载失效时不会突然断裂，有利于保护人身和设备安全，而且板材应用的适应性提高。

具体实施方式

实施例1

一种连续纤维增强热塑性编织材料，按质量比各组分为：