一种连续碳纤维增强聚苯硫醚材料的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及复合膜材料领域，尤其是设及一种连续碳纤维增强聚苯硫離材料的制 备方法。
【背景技术】
[0002] 近些年来，随着科技进步和人类生产生活的需要，人类对复合材料的需求越来越 高。复合材料是由两种或两种W上不同性质的材料，根据材料的性质，经过物理方法、化 学处理手段的过程，在宏观上获得新性能的材料；通过有效地综合各成分的性能特点，成 就更加优异综合性能的材料进而能够满足各种应用要求。
[0003] 普通的聚苯硫離材料本身的强度属中等，若改性后，其强度明显提高，对于任何一 种树脂体系，基体与增强纤维之间的高粘结性都是不可或缺的，该将保证当制品承受应力 时，通过界面将外界载荷有效地传递到纤维上，发挥其改善复合材料力学性能的作用，避 免裂纹在界面间脱胶。为了制备出优异性能强度的连续CF/PPS复合材料制品，必须解决 增强材料和基体树脂界面的粘结强度，而该是决定复合材料性能的关键所在。由于聚苯硫 離树脂在200°C下不溶于任何溶剂，同时，其粉体无法很好的浸溃碳纤维，没有稳定的浸 溃效果。
【发明内容】
[0004] 为提供一种能够产生出强度较大的聚苯硫離材料的方法，并解决上述技术问题， 本发明提出了一种连续碳纤维增强聚苯硫離材料的制备方法，包括W下步骤：
[0005]S1、制备预浸带；取至少3束连续碳纤维，进行预热，预热后的碳纤维通过浸溃模 头，所述浸溃模头通道内有聚苯硫離树脂溶液，浸溃模头的温度为305C-40(TC，自浸溃模 头出来后进行一次加热，一次加热温度为300°C-360°C;冷却后，再进行二次加热，二次加热 温度为300°C-360°C，通过牵引机将连续碳纤维拉出，冷却后进行切割得到预浸带；
[0006]S2、将预浸带与聚苯硫離板材结合：将预浸带沿连续碳纤维同一方向平行排列在 板材上，使用层压模具进行压合，并在连续碳纤维非平行放线压合3-4根预浸带，压合强度 为1-7M化。
[0007] 优选的，S1中的预热温度为280°C。
[0008] 优选的，S1中所述的一次加热和二次加热为高温陶瓷加热，将附有聚苯硫離树脂 的碳纤维通过高温陶瓷拱道。
[0009] 优选的，所述连续碳纤维通过浸溃模头，在一次加热之前和二次加热之前，将连续 碳纤维通过导向漉，所述导向漉将至少3束连续碳纤维分离。
[0010] 优选的，S2中压合时，在模压面添加聚苯硫離薄膜。
[0011] 本发明提出的连续碳纤维增强聚苯硫離材料的制备方法具有W下有益效果；本发 明通过制备出树脂分布均匀、纤维含量可控的预浸带，预浸带的树脂含量高，提高了聚苯硫 離材料的强度，并且本方法工艺过程简单，无环境污染。
【附图说明】
[0012] 图1为本发明的预浸带的摆放方式；
[0013] 图2为本发明的连续碳纤维的加工示意图；
[0014] 1-连续碳纤维，2-浸溃模头，3-导向漉，4-高温陶瓷拱道，5-预浸带。
【具体实施方式】
[0015] 下面结合【具体实施方式】，进一步阐明本发明。
[001引实施例1
[0017] 一种连续碳纤维1增强聚苯硫離材料的制备方法，包括W下步骤：
[0018]S1、制备预浸带5;取至少3束连续碳纤维1，进行预热，预热后的碳纤维通过浸溃 模头2,所述浸溃模头2通道内有聚苯硫離树脂溶液，浸溃模头2的温度为305°C，自浸溃模 头2出来后进行一次加热，一次加热温度为300;冷却后，再进行二次加热，二次加热温度为 300,通过牵引机将连续碳纤维1拉出，冷却后进行切割得到预浸带5;
[0019]S2、将预浸带5与聚苯硫離板材结合：将预浸带5沿连续碳纤维1同一方向平行排 列在板材上，使用层压模具进行压合，并在连续碳纤维1非平行放线压合3-4根预浸带5,预 浸带5的摆放方式如图1。
[0020] S1中所述的一次加热和二次加热为高温陶瓷加热，将附有聚苯硫離树脂的碳纤维 通过高温陶瓷拱道4。
[00川 实施例2
[0022] 一种连续碳纤维1增强聚苯硫離材料的制备方法，包括W下步骤：
[0023]S1、制备预浸带5;取至少3束连续碳纤维1，进行预热，预热后的碳纤维通过浸溃 模头2,所述浸溃模头2通道内有聚苯硫離树脂溶液，浸溃模头2的温度为325C，自浸溃模 头2出来后进行一次加热，一次加热温度为350°C;冷却后，再进行二次加热，二次加热温度 为350°C，通过牵引机将连续碳纤维1拉出，冷却后进行切割得到预浸带5;
[0024]S2、将预浸带5与聚苯硫離板材结合：将预浸带5沿连续碳纤维1同一方向平行排 列在板材上，使用层压模具进行压合，并在连续碳纤维1非平行放线压合3-4根预浸带5。
[0025]S1中所述的一次加热和二次加热为高温陶瓷加热，将附有聚苯硫離树脂的碳纤维 通过高温陶瓷拱道4。
[002引 实施例3
[0027] -种连续碳纤维1增强聚苯硫離材料的制备方法，包括W下步骤：
[0028]S1、制备预浸带5;取至少3束连续碳纤维1，进行预热，预热后的碳纤维通过浸溃 模头2,所述浸溃模头2通道内有聚苯硫離树脂溶液，浸溃模头2的温度为40(TC，自浸溃模 头2出来后进行一次加热，一次加热温度为360°C;冷却后，再进行二次加热，二次加热温度 为360°C，通过牵引机将连续碳纤维1拉出，冷却后进行切割得到预浸带5;
[0029]S2、将预浸带5与聚苯硫離板材结合：将预浸带5沿连续碳纤维1同一方向平行排 列在板材上，使用层压模具进行压合，并在连续碳纤维1非平行放线压合3-4根预浸带5,平 行放置的连续碳纤维1能够保证材料的强度，并且非平行放置的预浸带5其强度为0,但能 够防止翅曲，W及脱模时断裂。
[0030]SI中所述的一次加热和二次加热为高温陶瓷加热，将附有聚苯硫離树脂的碳纤维 通过高温陶瓷拱道4。
[0031] 实施例4
[0032] 如图2,在实施例2的基础上，连续碳纤维1通过浸溃模头2后，在一次加热之前 和二次加热之前，将连续碳纤维1通过导向漉3,所述导向漉3将至少3束连续碳纤维1分 离，两个导向漉3,导向漉3上设有密集的内嵌条纹，能够将多根碳纤维分开，同时能保证碳 纤维上由足够的聚苯硫離溶液。
[003引对比例；
[0034] 相比实施例1，仅使用一次加热。
[0035] 不同是实施例间通过拉力测试的结果，断开的最大值：
[0036]
[0037] 聚苯硫離，长时间在高温环境下，容易发生热交联扩链反应，树脂的分子量进一 步增大，成为脆性材料，影响其应用开发，所W可见实施例4 一次加热后，其材料强度反而 变差，对于浸溃模头2的温度的不同也影响了材料的强度，当取实施例2中的温度时，其强 度最大。
[0038] 实施例5
[0039] 在实施例1的基础上，分别使用不同层数的预浸带5, W及不同强度的压合，其缺 口冲击强度化J/m2)也不同，见下表；
[0040]
[0041] 可见，预浸带5层数较大的材料，其强大也相对较大，并且压合强度对材料的强度 也有影响，当压强为6. 3MI^a时，材料的强度最大。
[0042] 对实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定 义的一般原理可W在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本 发明将不会被限制于本文所示的该些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点 相一致的最宽的范围。
【主权项】
1. 一种连续碳纤维增强聚苯硫醚材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 51、 制备预浸带：取至少3束连续碳纤维，进行预热，预热后的碳纤维通过浸渍模头，所 述浸渍模头通道内有聚苯硫醚树脂溶液，浸渍模头的温度为305°C _400°C，自浸渍模头出 来后进行一次加热，一次加热温度为300°C -360°C;冷却后，再进行二次加热，二次加热温度 为300°C _360°C，通过牵引机将连续碳纤维拉出，冷却后进行切割得到预浸带； 52、 将预浸带与聚苯硫醚板材结合：将预浸带沿连续碳纤维同一方向平行排列在板材 上，使用层压模具进行压合，并在连续碳纤维非平行放线压合3-4根预浸带，压合强度为 2 _8MPa〇2. 根据权利要求1所述的连续碳纤维增强聚苯硫醚材料的制备方法，其特征在于，SI 中的预热温度为280 °C。3. 根据权利要求1所述的连续碳纤维增强聚苯硫醚材料的制备方法，其特征在于，SI 中所述的一次加热和二次加热为高温陶瓷加热，将附有聚苯硫醚树脂的碳纤维通过高温陶 瓷拱道。4. 根据权利要求3所述的连续碳纤维增强聚苯硫醚材料的制备方法，其特征在于，所 述连续碳纤维通过浸渍模头，在一次加热之前和二次加热之前，将连续碳纤维通过导向辊， 所述导向辊将至少3束连续碳纤维分离。5. 根据权利要求1所述的连续碳纤维增强聚苯硫醚材料的制备方法，其特征在于，S2 中压合时，在模压面添加聚苯硫醚薄膜。
【专利摘要】本发明提出了一种连续碳纤维增强聚苯硫醚材料的制备方法，包括以下步骤：制备预浸带：取至少3束连续碳纤维，进行预热，预热后的碳纤维通过浸渍模头，所述浸渍模头通道内有聚苯硫醚树脂溶液，浸渍模头的温度为305℃-400℃，自浸渍模头出来后进行一次加热，一次加热温度为300℃-360℃；冷却后，再进行二次加热，二次加热温度为300℃-360℃，通过牵引机将连续碳纤维拉出，冷却后进行切割得到预浸带；本发明通过制备出树脂分布均匀、纤维含量可控的预浸带，预浸带的树脂含量高，提高了聚苯硫醚材料的强度，并且本方法工艺过程简单，无环境污染。
【IPC分类】C08K7/06, C08K3/04, C08L81/02, C08J5/24
【公开号】CN104987720
【申请号】CN201510442647
【发明人】资玉明, 朱正华, 黄仁军
【申请人】苏州荣昌复合材料有限公司
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年7月24日