[发明专利]一种表面缠尼龙带的碳纤维复合材料筋及制备方法

权利要求书

1.一种表面缠尼龙带的碳纤维复合材料筋，其特征在于：以单向碳纤维束环氧树脂复合材料作为筋材，筋材的表面均匀缠绕尼龙带，当所述筋材的端部作为锚固段时，锚固段的外表面剥离尼龙带后具有连续的螺旋肋构造。

2.根据权利要求1所述的一种表面缠尼龙带的碳纤维复合材料筋，其特征在于：所述螺旋肋的厚度为0.1mm-0.5mm，宽度为4mm-10mm，相邻螺旋肋的间距为2mm-4mm。

3.根据权利要求1所述的一种表面缠尼龙带的碳纤维复合材料筋，其特征在于：筋材中碳纤维束的积含量为65％-78％。

4.一种制备权利要求1-3中任一项所述表面缠尼龙带的碳纤维复合材料筋的方法，其特征在于：包括：

步骤一：将若干束碳纤维束从分纱板中牵引出来，牵引速度为200－800mm/min，牵引张力10－100N，保证碳纤维束平直；

步骤二：将碳纤维束牵引进入树脂槽浸渍树脂混合物，出树脂槽后牵引穿过集束环并束，由集束环挤出多余的树脂；

步骤三：集束后的碳纤维束牵引通过腔体预成型模具，得到预定尺寸的筋材毛胚，腔体预成型模具的内孔内径为4mm-10mm，筋材毛胚出预成型模具后，给筋材毛胚表面缠绕尼龙带，尼龙带螺旋缠绕在筋材毛坯表面，控制缠绕张紧力，保证尼龙带只与筋材毛胚表面贴合而不勒紧筋材毛胚，缠绕过程中筋材毛坯取向平直；

步骤四：将表面缠绕有尼龙带的筋材毛胚牵引先后经过若干烘箱，若干烘箱的温度由低到高，温度范围为150℃-180℃，经过前面烘箱预热后，筋材毛胚内部的树脂受热后发生膨胀并且流动性变得非常好，开始从筋材毛胚内部往外溢出，逐渐填充满尼龙带间的缝隙，继续经过烘箱加热后，树脂发生凝胶，经过后面几个烘箱后，树脂发生预固化直至完成固化过程；

步骤五：固化完成后，表面缠尼龙带的碳纤维复合材料筋经过牵引机收卷至收线机上。

5.根据权利要求4所述的一种表面缠尼龙带的碳纤维复合材料筋的制备方法，其特征在于：所述步骤一中，采用张力控制器控制碳纤维束的牵引张力。

6.根据权利要求4所述的一种表面缠尼龙带的碳纤维复合材料筋的制备方法，其特征在于：所述步骤三中，尼龙带的宽度2mm-4mm，厚度0.5mm-1mm。

7.根据权利要求4所述的一种表面缠尼龙带的碳纤维复合材料筋的制备方法，其特征在于：所述步骤四中，烘箱为五个，温度分别设定为150℃、150℃、160℃、180℃、180℃。

8.根据权利要求4所述的一种表面缠尼龙带的碳纤维复合材料筋的制备方法，其特征在于：所述步骤二中，所述树脂槽中为树脂基体、固化剂和催化剂的混合物。