[发明专利]一种高性能连续纤维热塑复合板材的成型工艺

说明书

本发明公开了一种高性能连续纤维热塑复合板材的成型工艺，包括原料熔融处理、真空吸塑、折叠成型、辊压层和、成品检测。本发明的有益效果是：采用连续高效六角折叠蜂窝芯成型制备技术，突破传统圆管蜂窝效率低、能耗大、尺寸受限、强度低等技术难点；料性能采用高效低能连续在线折叠、复合成型，复合材大幅提高；首次运用粘弹性本构关系的有限元理论模型计算和模拟热塑性复合材料硬化变形过程，攻克了热塑复合材料成型工艺过程中缺陷形成与控制的技术瓶颈。

技术领域

本发明涉及一种连续纤维热塑复合板材，具体为一种高性能连续纤维热塑复合板材的成型工艺，属于连续纤维热塑复合板材生产技术领域。

背景技术

连续纤维增强热塑性塑料是一种聚合物基复合材料.由热塑性树脂基体和连续增强纤维以及一组助剂组成，连续纤维增强热塑性塑料与热固性树脂复合材料相比，突出优点是具有高韧性和高损伤容限，耐冲击性能好。因此，连续纤维增强热塑性复合材料成型制品的耐疲劳性能将大大超过热固性树脂的制品，使用寿命显著提高；同时，热塑性树脂复合材料成型周期短、生产效率高，还存在二次加工和回收利用等方面的优势。

而对于国内现有的生产的连续纤维增强热塑性复合材料成型制品，一方面受制于复合材料制备技术瓶颈，无法提供高性能的复合材料；另一方面，国内的航空、交通行业迅猛发展，对高性能复合材料的需求极其旺盛，很多高性能复合材料依赖进口，基于此，本申请提出一种高性能连续纤维热塑复合板材的成型工艺。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决问题而提供一种高性能连续纤维热塑复合板材的成型工艺。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种高性能连续纤维热塑复合板材的成型工艺，包括以下步骤：

步骤A、原料熔融处理，将用于制备该复合板材的各类原料投入混合加热设备对原材料进行混合搅拌加热，使原材料成为复合熔融状态的树脂基体；

步骤B、真空吸塑，将处于熔融状态的复合原料倒入特制的异形模具内，对模具底部所开设的气孔进行抽真空，使熔融状态的复合树脂基体吸附在模具表面，以将熔融状态的复合树脂基体进行拉伸塑形；

步骤C、折叠成型，采用折叠定型制备技术，将成型的复合树脂基体进行连续折叠，形成树脂基体连续织物；

步骤D、辊压层和，在所形成的树脂基体连续织物上下面分别叠合连续增强纤维，并通过双带复合机进行辊压，使树脂基体层与连续增强纤维层叠合热粘在一起制备成热塑性复合板材；

步骤E、成品检测，对热塑性复合板材的质量以及是否存在缺陷进行检测，以确保热塑性复合板材制品的合格率。

作为本发明再进一步的方案：所述步骤A中，用于制备该复合板材的树脂基体原料包括聚苯硫醚、聚醚酰亚胺、聚酰胺、聚丙烯等高性能改性树脂聚合物基体中的一种或多种。

作为本发明再进一步的方案：所述步骤C中，折叠后的复合树脂基体呈六角折叠蜂窝芯状。

作为本发明再进一步的方案：所述步骤D中，所采用的连续增强纤维为碳纤维、芳纶纤维、玻璃纤维中的一种。

作为本发明再进一步的方案：所述步骤D中，在进行层压时，对复合树脂基体表面采用进行共混改性、等离子体、表面接枝及纤维偶联剂涂覆、浸润剂浸润等方式进行处理。

作为本发明再进一步的方案：所述步骤D中，还可将复合树脂基体在3.5～10MPa的压力下压入连续增强纤维之间，并加压固结。

作为本发明再进一步的方案：所述步骤E中，对热塑性复合板材的缺陷检测采用与现有生产线装备整合集成的超声波扫描在线缺陷监测技术。