图1热塑复合材料种类
图2热塑复合材料组成部分
1.熔融浸渍法:将纤维穿过熔融状态的树脂区,在浸渍模具中被树脂充分浸渍进过冷却定型后,制得预浸料。优点:成型速度快、材料可完全回收等;缺点:设备复杂、对树脂熔指要求高等。该方法普遍使用,占据主要市场。主要分为:张力控制系统、展丝分散系统、纤维浸渍系统、冷却定型系统、牵引收卷系统。
图3熔融法制备连续纤维增强热塑性预浸料
2.溶液法:将纤维丝束穿过溶有树脂的溶液槽,待纤维与树脂充分浸渍后将溶剂挥发掉,之后烘干即可制得预浸料。该制备方法的优点:设备简单、纤维与树脂浸渍充分等;缺点:热塑性溶剂难找、溶剂会残留在预浸料中,影响性能、溶剂污染环境等。目前市场尚未见到成熟产品。
图4溶液法制备连续纤维增强热塑性预浸料
3.混编纤维法:将热塑性树脂加工成细纤维,之后将树脂纤维与增强纤维混合编织成织物,因该织物可直接用于复合材料制品制备。该工艺优点:纤维体积含量可控,可编制成各种形状织物;缺点:热塑树脂纤维的直径不易控制,对树脂拉丝性要求高等。目前市场应用状况:特定树脂的小规模生产。
图5混编纤维法制备连续纤维增强热塑性预浸料
4.粉末浸渍:将纤维束通过充满了树脂粉末的流化床中,树脂粉末在气流和静电的作用下附着在纤维表面,之后加热浸渍制得预浸料。该工艺优点:无溶剂、可用于高熔指树脂,操作方便;缺点:设备复杂、粉末树脂原料成本高等。目前市场应用状况:国外技术较成熟,国内应用刚起步。
图6粉末法制备连续纤维增强热塑性预浸料
撰文:联洋新材 陶守亮