一种高强韧复合无纺布的加工工艺的制作方法

文档序号:36174587发布日期:2023-11-24 22:07阅读:64来源:国知局

本发明涉及无纺布制造,具体为一种高强韧复合无纺布的加工工艺。


背景技术:

1、随着科学技术的发展,生产制造中对于无纺布的出现了更高的性能要求,将无纺布浸渍至整理涂覆液中,使得材料涂敷在无纺布表面,这是一种常见的提升无纺布性能的方式;同时,在实际无纺布加工时,也会采用碳纤维布作为无纺布增强层,在两层无纺布之间铺设谈纤维布后热压成复合无纺布,以提高无纺布的综合强度。

2、但,由于碳纤维布表面具有较强的化学惰性,与其他材料的界面结合强度较弱,表面官能团较少,因此碳纤维布与无纺布之间界面结合强度较弱,所以增强效果并不明显。为了增强无纺布材料的性能与提高其使用寿命,需研究一种高强韧复合无纺布。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种高强韧复合无纺布的加工工艺,以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:

3、一种高强韧复合无纺布的加工工艺:所述高强韧复合无纺布的制备过程包括以下步骤:

4、s1:制备浸渍液:

5、(1)制备不饱和聚酯树脂:将1,2-丙二醇、己二醇混合均匀加热,加入顺丁烯二酸酐、间苯二甲酸、偏苯二甲酸酐、邻苯二甲酸酐搅拌加热,反应一段时间,得到不饱和聚酯树脂;

6、(2)取制备得到的不饱和聚酯树脂,加入丙二醇丁醚、叔碳酸缩水甘油酯,在氮气气氛的保护下加热至120~130℃,加入甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸,再加入引发剂后保温反应3~4h,继续加入n,n-二甲基乙醇胺发生中和反应30~40min,加入去离子水,搅拌分散30min,得到乳液;

7、(3)在(2)中制备得到的乳液中加入固化剂与促进剂,混合均匀,得到浸渍液;

8、s2:将无纺布于浸渍液中,浸渍20~24h,取出干燥,得到预处理无纺布;其中无纺布浸渍时浴比为1:10;

9、s3:对碳纤维布进行改性:

10、将碳纤维布表面进行酸浸:将浓硫酸与浓硝酸进行混合,得到酸溶液,将碳纤维布浸入酸溶液中,浸渍2~3h,后放入氢氧化钠溶液中进行中和,取出,冲洗干燥,再将碳纤维布置于浸渍液中,浸渍一段时间,取出干燥,得到改性后的碳纤维布;

11、s4:剪裁改性后的碳纤维布和预处理无纺布,以预处理无纺布、改性后的碳纤维布、预处理无纺布的顺序自上而下叠铺,热压成型,得到高强韧复合无纺布。

12、较为优化地,在氮气气氛的保护下将1,2-丙二醇、己二醇混合均匀加热,加入顺丁烯二酸酐、间苯二甲酸、偏苯二甲酸酐、邻苯二甲酸酐搅拌,加热至190~210℃,反应2~3h,降温至90~100℃,继续反应至酸值为60,得到不饱和聚酯树脂。

13、较为优化地,所述步骤(1)中,各原料用量为:以质量份计,10~20份1,2-丙二醇、5~10份己二醇、10~20份顺丁烯二酸酐、2~10份份间苯二甲酸、2~10份邻苯二甲酸酐、1~10份偏苯二甲酸酐。

14、较为优化地,乳液的固含量为35%~40%。

15、较为优化地,步骤(2)包括以下原料:按照重量份数计:1~10份不饱和聚酯树脂、10~20份丙二醇丁醚、1~10份叔碳酸缩水甘油酯、10~20份甲基丙烯酸甲酯、20~30份丙烯酸丁酯、1~10份苯乙烯、1~10份丙烯酸、1~5份引发剂、3~6份n,n-二甲基乙醇胺。

16、较为优化地,引发剂为过氧化苯甲酸叔戊酯。

17、较为优化地,固化剂为乙烯基三胺,促进剂为n,n-二甲基苯胺,所述固化剂用量为浸渍液总质量的10~12wt%;所述促进剂为浸渍液总质量的5~10wt%。

18、较为优化地,酸溶液的ph值为4,碳纤维布在浸渍液中的浸渍时间为3~4h。

19、较为优化地,步骤s4中,热压温度为120℃,压力为1.0~1.5mpa。

20、与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:

21、(1)通过对碳纤维布表面进行改性,使得其表面活性基团数量提高,降低碳纤维表面呈现出的物力与化学惰性,增强碳纤维与其他材料表面的结合力,提高了碳纤维布表面与整理涂覆液之间的相容性,同时利用整理涂覆液(浸渍液)对其表面接枝,将其与两层无纺布复合时,形成的复合无纺布具有更好的综合性能;

22、(2)对无纺布进行浸渍预处理,使得增大了预处理无纺布/改性后的碳纤维布/预处理无纺布之间的韧性,与此同时提高了改性后的碳纤维的横向拉升模量与强度;由于对碳纤维进行酸浸处理,进一步增强了层间的界面连接力,提高了产生裂纹等出现所需要的阻力,较大改善了预处理无纺布/改性后的碳纤维布/预处理无纺布的层间增韧能力;

23、(3)将无纺布利用碳纤维进行层间增韧,增加了体系厚度,提高了预处理无纺布/改性后的碳纤维布/预处理无纺布体系的耐磨度与稳定性,通过热压处理,保证了体系厚度的均匀性,提升综合性能。



技术特征:

1.一种高强韧复合无纺布的加工工艺,其特征在于:步骤如下:

2.根据权利要求1所述的一种高强韧复合无纺布的加工工艺,其特征在于:所述s1中步骤(1)的制备方法:在氮气气氛的保护下将1,2-丙二醇、己二醇混合均匀加热,加入顺丁烯二酸酐、间苯二甲酸、偏苯二甲酸酐、邻苯二甲酸酐搅拌,加热至190~210℃,反应2~3h,降温至90~100℃,继续反应至酸值为60,得到不饱和聚酯树脂。

3.根据权利要求2所述的一种高强韧复合无纺布的加工工艺,其特征在于:所述步骤(1)中,各原料用量为:以质量份计,10~20份1,2-丙二醇、5~10份己二醇、10~20份顺丁烯二酸酐、2~10份份间苯二甲酸、2~10份邻苯二甲酸酐、1~10份偏苯二甲酸酐。

4.根据权利要求1所述的一种高强韧复合无纺布的加工工艺,其特征在于:所述步骤(2)中,乳液的固含量为35%~40%。

5.根据权利要求1所述的一种高强韧复合无纺布的加工工艺,其特征在于:步骤(2)包括以下原料:按照重量份数计:1~10份不饱和聚酯树脂、10~20份丙二醇丁醚、1~10份叔碳酸缩水甘油酯、10~20份甲基丙烯酸甲酯、20~30份丙烯酸丁酯、1~10份苯乙烯、1~10份丙烯酸、1~5份引发剂、3~6份n,n-二甲基乙醇胺。

6.根据权利要求4所述的一种高强韧复合无纺布的加工工艺,其特征在于:步骤(2)中,引发剂为过氧化苯甲酸叔戊酯。

7.根据权利要求1所述的一种高强韧复合无纺布的加工工艺,其特征在于:步骤(3)中,固化剂为乙烯基三胺,促进剂为n,n-二甲基苯胺,所述固化剂用量为浸渍液总质量的10~12wt%;所述促进剂为浸渍液总质量的5~10wt%。

8.根据权利要求1所述的一种高强韧复合无纺布的加工工艺,其特征在于:所述s3中,酸溶液的ph值为4,碳纤维布在浸渍液中的浸渍时间为3~4h。

9.根据权利要求1所述的一种高强韧复合无纺布的加工工艺,其特征在于:步骤s4中,热压温度为120℃,压力为1.0~1.5mpa。


技术总结
本发明涉及无纺布制造领域,公开了一种高强韧复合无纺布的加工工艺。本发明中,首先将碳纤维布进行酸浸,使得其表面活性基团数量提高,提高了碳纤维布表面与树脂等其他材料的相容性,保证无纺布/碳纤维布体系具有更好的综合性能利用。无纺布作为层间增韧夹层材料与间隔中的碳纤维布织物进行热压,得到无纺布/碳纤维布复合材料,碳纤维布增强复合材料性能优异,如具有较为优异的易加工性能、韧性等优势,具有低密度、抗疲劳、耐腐蚀的特点,保证无纺布具有更高的韧性和力学性能,同时制备柔韧性不饱和聚酯,对碳纤维布/无纺布复合材料进行浸渍,获得具有更高韧性的复合材料。

技术研发人员:任赞平,顾国新,蒋海江,顾晓萍,姚雪艳,顾峰钢,任建清,任禹建
受保护的技术使用者:江阴市中兴无纺布有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/1/16
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