本发明涉及纤维板材生产技术领域，具体地说，涉及一种尼龙6树脂基复合纤维板材的制备方法。
背景技术：
以尼龙6为基材，以玻璃纤维、碳纤维纤维、玄武岩纤维等为增强体生产制备的板材属于热塑型复合材料，具有质量轻、强度高、高模量、耐腐蚀、良好的耐候性和抗老化的特性，广泛用于民用房屋楼房增强保温防火用板，水利水道，野外信号基站设备房屋板、船舶船体、工业耐腐蚀罐体、保温车厢、新能源汽车覆盖件轻量化、内饰件、电池盒，石油海上平台、隧道渗漏防护、高铁车厢地板、内饰，无人飞机、航空领域等。
然而，由于纤维布是由单股丝束作为经线和纬线由纺织机编织的，每单股丝束是由几千到几万支直径微米级纤维组成，纤维在张力的作用下排列紧密，且经线纬线相互叠加区域尤为紧密，这是树脂充分浸润包裹每支纤维的巨大屏障和障碍。传统的生产工艺是通过加热罐加热融化尼龙6，熔融状态的尼龙6由保温管道和输出喷胶泵供给涂布机，在常压保温状态浸润纤维布。由于熔融状态下的尼龙6具有较高的粘度(2000mpa.s以上)和表面张力，所以降低了对纤维的渗透浸润能力。同时，随着纤维布厚度的增加，树脂浸入经线与纬线的叠加部分会更加困难，直接采用熔融状态的尼龙6树脂仅仅可覆盖丝束表层，难以浸渍入纤维的每股丝束内里。尼龙6树脂涂覆在纤维布表面后，纤维布中气体无法突破树脂张力排出，制品纤维中包裹气泡气室，易造成纤维和树脂剥离，严重影响产品的质量。
经过以上综合分析，降低浸润液的粘度、提高渗透性，是对纤维布充分浸渍和排出制品中气体的充分必要条件。
技术实现要素：
本发明的目的在于，提供一种尼龙6树脂基复合纤维板材的制备方法，以解决上述的技术问题。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种尼龙6树脂基复合纤维板材的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1、制备双组份浸润混合液
1a、将己内酰胺加入到反应釜a中，加热使己内酰胺融化，并向融化的己内酰胺中加入催化剂，加热到120℃-130℃时，对反应釜a抽真空排出水分至低于300ppm，形成稳定的己内酰胺阴离子后，通过反应釜a底部的送料泵输送至储胶罐a中；
1b、将等量的己内酰胺加入到反应釜b中，加热使己内酰胺融化，并向融化的己内酰胺中加入助催化剂，加热到120℃-130℃时，对反应釜b抽真空排出水分至低于300ppm，通过反应釜b底部的送料泵输送至储胶罐b中；
1c、通过储胶罐a底部出口上的定量泵将储胶罐a内的液体输送至混合泵；通过储胶罐b底部出口上的定量泵将储胶罐b内的液体输送至混合泵；储胶罐a内的液体与储胶罐b内的液体按照1∶1的比例同步输送到混合泵内进行高速混合均匀搅拌，同步输出，即制得所述双组份浸润混合液；
2、将步骤1c制得的双组份浸润混合液送入浸胶室的定量喷涂机构，由定量喷涂机构对进入浸胶室的纤维布进行定量涂覆浸润；
3、经过浸润的纤维布在上下钢带双面压合、控温情况下运行，纤维布中浸渍的双组份浸润混合液快速聚合成尼龙6，同时由液态转变为固态，连续压合定型，即制得成品。
优选的，步骤1a中，所述催化剂为氢氧化钠，所述己内酰胺与氢氧化钠的配比为1∶0.004；步骤1b中，所述助催化剂为封端二异氰酸酯，所述己内酰胺与封端二异氰酸酯的配比为1∶0.02-0.03。
优选的，步骤1a中，反应釜a中的液态物料送入储胶罐a内，在130℃-140℃的恒温、常压、隔绝空气的情况下储存备用；步骤1b中，反应釜b中的液态物料送入储胶罐b内，在130℃-140℃的恒温、常压、隔绝空气的情况下储存备用。
优选的，步骤1c中，所述储胶罐a和储胶罐b底部出口上的定量泵均具有温控功能和定量输送功能，它们分别通过设有加热、调温、保温夹层的独立管道将储胶罐a、储胶罐b内的液态物料定量、同步送入混合泵。
优选的，步骤2中，所述浸胶室是由双层钢带机的钢带、弹性辊a、弹性辊b、两个侧板及密封件组成的封闭室，其内部温度控制在150℃-170℃，并充入氮气隔离空气保护。
优选的，步骤2中，纤维布沿着所述双层钢带机的环形下钢带与弹性辊b的结合面进入浸胶室，由定量喷涂机构进行定量充分浸润；所述双层钢带机的环形上钢带与环形下钢带压合着浸润的纤维布同步向后运行，且钢带保持150℃-170℃的温度，以保障双组份浸润混合液中己内酰胺快速聚合反应的进行；由于双组份浸润混合液的聚合反应有一段己内酰胺阴离子激发时间，在这激发时间时段内，所述双组份混合液体如水状，粘度＜10mpa.s；随后，聚合反应进入快速聚合段，聚合物的粘度迅速上升至＞2000mpa.s；通过助催化剂的添加量调整聚合反应激发时间的长短，在这激发段的时间内，利用双组份浸润混合液粘度低、流动性高的特点，把混合泵持续定量输出的双组份浸润混合液在激发聚合时段内浸润到纤维布中；浸渍后的纤维布在上下两层钢带压合下运行，在快速聚合时段和转化固态时段内，双组份浸润混合液在纤维布上完成聚合反应，形状由液态转变为稳定的固态。
有益效果：与现有技术相比，本发明是以纤维布为增强体，以经过真空脱水的分别含碱性催化剂、助催化剂的双组份己内酰胺熔融混合物为浸润物，在双组份混合物开始聚合反应的引发段时间内，利用混合物料超低粘度(10mpa.s)的性状完成对纤维布增强体的充分浸渍，浸渍后含熔融混合物的纤维布在双层钢带的压合牵引下同步运行，同时，熔融混合物包裹着纤维布快速聚合，在恒温下完成由液态预聚物(己内酰胺)转化为固体尼龙6(聚酰胺)的转变，内应力充分释放，制品定型、整形一次完成，平整度高、厚度均匀，实现尼龙6树脂对纤维的浸润融合，完成尼龙6树脂基纤维增强复合板材的制备。本发明所述制备方法对尼龙6树脂的含量控制精度准确，均匀，尼龙6树脂对纤维布浸渍充分，无干丝夹心、无气泡问题，且能连续生产、效率高。
附图说明
图1为本发明一种实施例的工艺流程图；
图2为本发明中所述双组份液体聚合物反应时间与粘度/分子量曲线及物态转变示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的描述。
实施例：
参照图1，本实施例所述的尼龙6树脂基复合纤维板材的制备方法，包括以下步骤：
1、制备双组份浸润混合液
1a、将己内酰胺加入到反应釜a中，加热使己内酰胺融化，并向融化的己内酰胺中加入催化剂，加热到120℃-130℃时，对反应釜a抽真空排出水分至低于300ppm，形成稳定的己内酰胺阴离子后，通过反应釜a底部的送料泵送至储胶罐a中，在130℃-140℃的恒温、常压、隔绝空气的情况下储存备用；所述催化剂为氢氧化钠(也可选用其他碱金属阴离子)，所述己内酰胺与氢氧化钠的配比为1∶0.004；
1b、将等量的己内酰胺加入到反应釜b中，加热使己内酰胺融化，并向融化的己内酰胺中加入助催化剂，加热到120℃-130℃时，对反应釜b抽真空排出水分至低于300ppm，通过反应釜b底部的送料泵送至储胶罐b中，在130℃-140℃的恒温、常压、隔绝空气的情况下储存备用；所述助催化剂为封端二异氰酸酯，所述己内酰胺与封端二异氰酸酯的配比为1∶0.02-0.03；
1c、通过储胶罐a底部出口上的定量泵将储胶罐a内的液体输送至混合泵；通过储胶罐b底部出口上的定量泵将储胶罐b内的液体同步输送至混合泵；所述储胶罐a和储胶罐b底部出口上的定量泵均具有温控功能和定量输送功能，它们分别通过设有加热、调温、保温夹层的独立管道将储胶罐a、储胶罐b内的液态物料送入混合泵；储胶罐a内的液体与储胶罐b内的液体按照1∶1的比例同步输送到混合泵内进行高速混合均匀搅拌，同步输出，即制得所述双组份浸润混合液。
2、将步骤1c制得的双组份浸润混合液送入浸胶室的定量喷涂机构，由定量喷涂机构对进入浸胶室的纤维布进行定量涂覆浸润；所述浸胶室是由双层钢带机的钢带、弹性辊a、弹性辊b、两个侧板及密封件组成的封闭室，其内部温度控制在150℃-170℃，并充入氮气隔离空气保护；纤维布沿着所述双层钢带机的环形下钢带与弹性辊b的结合面进入浸胶室，由定量喷涂机构进行定量充分浸润；所述双层钢带机的环形上钢带与环形下钢带压合着浸润后的纤维布同步向后运行，且钢带保持150℃-170℃的温度，以保障己内酰胺快速聚合反应的进行。
聚合反应有一段己内酰胺阴离子激发时间，在这激发时间时段内，双组份混合液体如水状，粘度极低(10mpa.s以下)，跟水的粘度(1mpa.s)相近。随后，聚合反应进入快速聚合段，聚合物(尼龙6)的粘度迅速上升到2000mpa.s以上。聚合反应激发时间长短可通过助催化剂的添加量来调整，在激发聚合时段t1内(附图2)，把经混合泵均匀混合后输出的双组份浸润混合液全部浸渍到纤维布中，在激发聚合时段的时间内，粘度低，流动性高，可以实现充分浸润；浸渍后的纤维布在上下两层钢带压合下，边运行边聚合反应，聚合反应同时发生于纤维布内外，每根纤维丝周围。控制同步运行时间大于快速聚合时段t2+转化固态时段t3。整个过程是隔离空气、温度可控。由于尼龙6固态融点温度(215℃-225℃)，现聚合温度(150℃-170℃)，液态双组份混合液聚合反应后直接转变为固态尼龙6。
双组份液体聚合物反应时间与粘度/分子量曲线及物态转变的关系如图2所示。
3、经过浸润的纤维布在上下钢带双面压合、控温情况下运行，纤维布中浸渍的双组份浸润混合液快速聚合成尼龙6，同时由液态转变为固态，同时连续压合定型，即制得成品。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和技术优点。本领域技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由权利要求书及其等效物界定。