一種芳綸纖維編織布預浸料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及編織布預浸料領域，具體涉及一種芳綸纖維編織布預浸料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]芳綸的全稱是“芳香族聚酰胺纖維”，是一類新型的特種用途合成纖維。芳綸中最具實用價值的品種有兩個:一是分子鏈排列呈鋸齒狀的間位芳綸纖維；一是分子鏈排列呈直線狀的對位芳綸纖維。芳綸纖維廣泛應用于信息工業(yè)、土木建筑、密封填料、大型客機的結構材料及抗燃、耐熱的防護服等。據(jù)統(tǒng)計，目前芳綸產(chǎn)品用于防彈衣、頭盔等約占7%?8%,航空航天材料、體育用材料約占40%，輪胎骨架材料、傳送帶材料等約占20%，高強繩索等約占13%。而作為增強材料，芳綸纖維有其不可替代的作用。特別是在異彩紛呈的高性能纖維大家族中，芳綸以其卓越的耐熱阻燃性、電絕緣性和力學性能，兼有超高強度、高模量優(yōu)異品種，成為先進防護材料和結構材料的重要基礎原料，不僅在航空、航天、國防、電子等尖端領域大顯身手，而且開辟出更加廣闊的民用空間，已成為當今世界用途最廣、產(chǎn)量最大、最有發(fā)展前途的高科技特種纖維。
[0003]現(xiàn)有技術中，碳纖維預浸料、芳綸纖維預浸料都有較多應用，但是芳綸纖維編織布預浸料研宄就少，為了使芳綸纖維得到更加廣泛的應用，制備芳綸纖維編織布預浸料勢在必行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的是提供一種浸漬環(huán)氧樹脂芳綸纖維編織布預浸料，并且本發(fā)明還提供了該芳綸纖維編織布預浸料的制備方法。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術方案如下:
[0006]一種芳綸纖維編織布預浸料，包括芳綸纖維編織布層和浸漬在其中的環(huán)氧樹脂，還包括直接帖附于芳綸纖維編織布層外表面上的離型紙。
[0007]進一步地，所述芳綸纖維層中的纖維呈雙向編織并行排列，即平紋和斜紋，芳綸纖維之間利用環(huán)氧樹脂相互浸漬。
[0008]進一步地，所述環(huán)氧樹脂為中溫熱熔環(huán)氧樹脂體系，其組成及配比如下:
[0009]ATN系列環(huán)氧樹脂:4-8 %;環(huán)氧樹脂E-51:20-30%;環(huán)氧樹脂E-44:10-12%;環(huán)氧樹脂E-20:27-33% ;微粉化雙氰胺:7-10% ;脲類促進劑:2-2.5% ;水合氧化鋁:15-19% ；白炭黑增稠劑:1-2%。
[0010]一種所述芳綸纖維編織布預浸料的熱熔二步法制備方法，包括制膜和預浸。
[0011]進一步地，所述制膜包括以下步驟:
[0012]I)將阻燃樹脂基體置于混合器中充分混合；
[0013]2)待加熱到80°C后，輸送到涂膠輥，調(diào)節(jié)涂膠輥的間距和離型紙的運行線速度，制得不同厚度的膠膜；
[0014]3)用紅外線儀檢測膠膜的厚度或膠膜的面密度，通過冷卻板降低膠膜的溫度，減少其固化程度；
[0015]4)收卷、包裝，存放于冷庫待用。
[0016]更進一步地，所述環(huán)氧樹脂為中溫熱熔環(huán)氧樹脂體系，其組成及配比如下:
[0017]ATN系列環(huán)氧樹脂:4-8 %;環(huán)氧樹脂E-51:20-30%;環(huán)氧樹脂E-44:10-12%;環(huán)氧樹脂E-20:27-33% ;微粉化雙氰胺:7-10% ;脲類促進劑:2-2.5% ;水合氧化鋁:15-19% ；白炭黑增稠劑:1-2%。
[0018]進一步地，所述預浸包括以下步驟:
[0019]I)從紗架引出纖維，通過調(diào)節(jié)張力、集絲板集束、展平程序后，達到規(guī)定的寬度；
[0020]2)從上、下膠膜輥引出預先制好的膠膜，并和纖維形成夾芯結構，依次通過幾組熱壓輥，使樹脂基體熔融，纖維嵌入樹脂基體中；
[0021]3)冷卻降低預浸料溫度；
[0022]4)最后進行切邊、覆PE膜、收卷，制得芳綸纖維編織布預浸料。
[0023]芳綸纖維及其制品的異常優(yōu)越性能具體表現(xiàn)在以下幾個方面:
[0024](I)不導電性，在現(xiàn)代的工程中，如地鐵、隧道、電氣化鐵路以及工業(yè)廠房等等，都對絕緣性要求很高，在這些工程的加固補強中，芳綸纖維有著絕對優(yōu)勢，也給這些領域提供了一個最佳的選擇機會。
[0025](2)耐腐蝕性好，特別是耐強堿腐蝕，是其他FRP復合材料不能相比的，由于海水對混凝土結構有很強的腐蝕性，主要是因為里面含氯離子較多的緣故，導致混凝土碳化，鋼筋銹蝕膨脹，所以在一些海港碼頭工程的加固及防護中，芳綸纖維是最佳的選擇。
[0026](3)抗沖擊性好，由于芳綸纖維的彈模是118Gpa，延性特別好，它的延伸率為1.8%，所以剛開始時它在國外是用作軍工產(chǎn)品，如防彈衣等。用它加固一些對沖擊性要求很嚴的結構中，如主航道的橋墩等。
[0027](4)抗動載抗疲勞性能好，雖然碳纖維的抗拉強度非常高，但由于它是一種脆性材料，只能承受長期的靜荷載，如果長期承受動載，就不能保證它的強度了，芳綸纖維則不受這個限制，早期主要用于軍工產(chǎn)品，而且是防彈衣的主要材料，由于其韌性比較好，所以相應的其抗疲勞能力就非常好，另外，芳綸纖維的抗剪切能力也是所有FRP材料中最強的。
[0028](5)施工方便，主要是以下幾個步驟，表面處理一涂刷底膠一底層浸漬樹脂一粘貼芳綸布一外層浸漬樹脂一表面防護，而且操作非常簡單。不需要大型的吊裝機械設備，一般不需要做倒角，方形柱子的倒角只要做1ram就可以了，因為芳綸是一種有機材料，與樹脂的浸潤性很好，且養(yǎng)護時間很短一般為幾個小時，而類似其它纖維則需要一至二周。
[0029]本發(fā)明在不改變目前預浸方法前提下增加了一種編織布預浸料，該芳綸纖維編織布預浸料不僅繼承了芳綸纖維的優(yōu)點，而且拓寬了高性能芳綸纖維制品的應用范圍，同時本發(fā)明通過環(huán)氧樹脂預浸芳綸編織布的方式獲得芳綸纖維編織布預浸料，方法簡單，后續(xù)加工成型簡易。本發(fā)明的芳綸纖維預浸料可以廣泛應用在航天航空、國防、汽車、建筑、板材等多領域。
【附圖說明】
[0030]圖1是本發(fā)明的制膜工序的流程圖；
[0031]圖2是本發(fā)明的預浸工序的流程圖。
【具體實施方式】
[0032]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，下面結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0033]本發(fā)明的芳綸纖維編織布預浸料，包括芳綸纖維編織布層和浸漬在其中的環(huán)氧樹月旨，以及直接帖附于芳綸纖維編織布層外表面上的離型紙。所述芳綸纖維編織布層中的纖維呈雙向編織并行排列，即平紋和斜紋，芳綸纖維之間利用環(huán)氧樹脂相互浸漬。
[0034]本發(fā)明的芳綸纖維編織布預浸料通過熱熔二步法制備，該制備方法包括制膜和預浸。制膜包括步驟:1)將阻燃環(huán)氧樹脂基體置于混合器中充分混合；2)待加熱到80°C后，輸送到涂膠輥，調(diào)節(jié)涂膠輥的間距和離型紙的運行線速度，制得不同厚度的膠膜；3)用紅外線儀檢測膠膜的厚度或膠膜的面密度，通過冷卻板降低膠膜的溫度，減少其固化程度；4)收卷、包裝，存放于冷庫待用。預浸包括步驟:1)從紗架引出纖維，通過調(diào)節(jié)張力、集絲板集束、展平程序后，達到規(guī)定的寬度；2)從上、下膠膜輥引出預先制好的膠膜，并和纖維形成夾芯結構，依次通過幾組熱壓輥，使樹脂基體熔融，纖維嵌入樹脂基體中；3)冷卻降低預浸料溫度；4)最后進行切邊、覆PE膜、收卷，制得芳綸纖維編織布預浸料。
[0035]本發(fā)明所使用的樹脂是由申請人自行研發(fā)的中溫熱熔環(huán)氧樹脂體系，其組成及配比為:ATN系列環(huán)氧樹脂:4_8% ;環(huán)氧樹脂E_51:20_30% ;環(huán)氧樹脂E_44: 10-12% ;環(huán)氧樹脂E-20:27-33% ;微粉化雙氰胺:7-10% ;脲類促進劑:2-2.5% ;水合氧化鋁:15-19% ;白炭黑增稠劑:1-2%。
[0036]現(xiàn)通過以下實施例