一种连续纤维增强热塑性复合材料的制造设备及其应用.pdf

本发明公开了一种连续纤维增强热塑性复合材料的制造设备，该设备包括纱架(10)，纤维加热装置(20)，纤维预张力装置(30)，纤维浸渍单元(40)和牵引冷却定型装置(60)，所述纤维浸渍单元(40)具有至少一个涂覆头(41)和至少一个浸渍辊(44)，引入的连续纤维束(12)与涂覆头(41)接触并产生一定的张力，通过所述涂覆头上涂覆缝隙(43)对连续纤维束(12)涂覆熔融热塑性树脂，通过所述浸渍辊(44)对涂覆后的连续纤维束(12)实现熔融热塑性树脂的浸润。与现有技术相比，本发明采用了特殊设计的纤维浸渍单元，保证了熔融热塑性树脂对纤维浸润所需要的张力和时间，进而保证了复合材料中纤维的完全浸润。

权利要求书
1.  一种连续纤维增强热塑性复合材料的制造设备，该设备包括纱架(10)， 纤维加热装置(20)，纤维预张力装置(30)，纤维浸渍单元(40)和牵引冷却 定型装置(60)，其特征在于，所述纤维浸渍单元(40)具有至少一个涂覆头(41) 和至少一个浸渍辊(44)，引入的连续纤维束(12)与涂覆头(41)接触并产生 一定的张力，通过所述涂覆头上的涂覆缝隙(43)对连续纤维束(12)涂覆熔 融热塑性树脂，通过所述浸渍辊(44)对涂覆后的连续纤维束(12)实现熔融 热塑性树脂的浸润。

2.  根据权利要求1所述的连续纤维增强热塑性复合材料的制造设备，其特 征在于：所述设备包括收卷装置(70)，通过所述收卷装置(70)将连续纤维带 (13)卷绕成型。

3.  根据权利要求1所述的连续纤维增强热塑性复合材料的制造设备，其特 征在于：所述纱架(10)设置有至少一个水平转动的锭子(13)，所述锭子(13) 具有阻尼装置。

4.  根据权利要求1所述的连续纤维增强热塑性复合材料的制造设备，其特 征在于：所述纤维浸渍单元(40)通过连接器(80)与单螺杆挤出机或双螺杆 挤出机(50)相连。

5.  一种连续纤维增强热塑性复合材料的制造方法，该方法包括以下步骤：
(a)将平行展开的连续纤维束(12)从纱架(10)上引出后经纤维加热装 置(20)去除水分；
(b)将连续纤维束(12)经纤维预张力装置(30)引入纤维浸渍单元(40)，
(c)引入的连续纤维束(12)与涂覆头(41)接触并产生一定的张力，通 过涂覆头上的涂覆缝隙(43)对连续纤维束(12)涂覆熔融热塑性树脂，再通 过所述浸渍辊(44)对涂覆后的连续纤维束(12)实现熔融热塑性树脂的浸润， 得到完全浸渍的连续纤维带(13)；
(d)通过至少一组牵引冷却定型装置(60)将完全浸渍的连续纤维带(13) 冷却定型，得到冷却定型后的连续纤维带(13)。

6.  根据权利要求5所述的连续纤维增强热塑性复合材料的制造方法，其特 征在于：所述平行展开的连续纤维束(12)通过以下方法获得：将连续纤维卷 (11)安放在纱架(10)的水平转动锭子(13)上，使连续纤维束(12)从连 续纤维卷(11)上平行展开，获得平行展开的连续纤维束(12)。

7.  根据权利要求5所述的连续纤维增强热塑性复合材料的制造方法，其特 征在于：所述涂覆头(41)的涂覆缝隙(43)中的熔融热塑性树脂通过以下方 法获得：将热塑性树脂通过螺杆挤出机(50)进行熔融，并通过挤出机(50) 和浸渍单元间的连接器(80)，将熔融热塑性树脂输送到涂覆头的树脂输送通道 (42)中，并通过所述涂覆头(41)的树脂输送通道(42)将熔融热塑性树脂 引入所述涂覆头(41)的涂覆缝隙(43)中。

8.  根据权利要求5所述的连续纤维增强热塑性复合材料的制造方法，其特 征在于：所述方法包括以下步骤：将冷却定型后的连续纤维带(13)通过收卷 装置(70)卷绕成型。

9.  根据权利要求5所述的连续纤维增强热塑性复合材料的制造方法，其特 征在于：浸渍辊(44)的温度高于所述热塑性树脂的加工温度。

10.  根据权利要求5所述的连续纤维增强热塑性复合材料的制造方法，其特 征在于：所述连续纤维为无机纤维，有机纤维和金属纤维中的一种或多种；所 述无机纤维为玻璃纤维，玄武岩纤维，碳纤维和硼纤维中的一种或多种；所述 有机纤维为聚酰胺纤维，聚酯纤维和超高分子量聚乙烯纤维中的一种或多种； 所述金属纤维为不锈钢纤维和/或铜纤维；
所述热塑性树脂为聚烯烃，热塑性聚酯，聚酰胺，聚碳酸酯和其他通用树 脂或高性能工程塑料中的一种或多种；所述聚烯烃为聚乙烯，均聚丙烯和共聚 丙烯中的一种或多种；所述热塑性聚酯为PET，PBT和PTT中的一种或多种； 所述聚酰胺为PA6，PA66，PA12，PA1212，PA610，PA612，PA46，PA6T，PA9T， PA10T，PA46，PA11和PPA中的一种或多种；所述其他通用热塑性树脂为聚苯 乙烯PS，高抗冲聚苯乙烯HIPS，聚氯乙烯PVC，丙烯氰-丁二烯-苯乙烯共聚物 ABS，聚甲基丙烯酸甲酯PMMA和苯乙烯-马来酸酐共聚物SMA中的一种或多 种；所述高性能工程塑料为聚苯硫醚PPS，改性聚苯醚MPPO，聚醚醚酮PEEK， 聚砜PSU，热塑性聚氨酯TPU和聚酰亚胺PAI中的一种或多种；
所述热塑性树脂含有添加剂，所述添加剂为抗氧剂，紫外光稳定剂，抗静 电剂，润滑剂，增塑剂，接枝改性剂和阻燃剂中的一种或多种。

说明书一种连续纤维增强热塑性复合材料的制造设备及其应用
技术领域
本发明涉及一种热塑性复合材料的制造设备及其制造方法，尤其是涉及一 种连续纤维增强热塑性树脂基复合材料的制造设备及其制造方法。
背景技术
连续纤维增强热塑性复合材料预浸带由于具有优异的机械性能例如高的拉 伸强度、弯曲强度和模量、出色的高低温冲击性能、低的密度和可回收利用等 特性，近年来得到了巨大的发展，相应制造技术也得到了重大的突破。对于该 材料的制造来说，纤维的分散与浸润，纤维与树脂间的界面的粘接最为关键。 因此，所有的制造技术主要解决纤维的分散和树脂对纤维的浸润。但目前通过 熔融树脂浸渍连续纤维制造预浸带都采用设计复杂的熔融浸渍的模头，例如美 国专利US5158806，US4588538，US5037284，US5529652等。这些方法一方 面模头的设计较复杂，设计、制造成本高，由于在这些方法中都需要把熔融的 高温树脂通过螺杆挤出机挤到浸渍模头中，然后利用各自设计的浸渍单元实现 纤维的完全浸润，同时浸渍后的连续纤维要通过控制树脂含量的出口，因此树 脂的含量较难控制；另一方面，由于纤维的浸润发生在浸渍模头的内部，对纤 维的浸渍情况难以控制，且对模头的清理和纤维的排布和穿纱困难。
中国专利CN 1294965A公开了一种连续纤维增强热塑性树脂预浸带的方 法，它是采用预先分散好的混纤纱例如Vetrotex生产的混纤纱通过加 热熔融辊压浸渍的方式制造连续纤维增强的热塑性复合材料预浸带。虽然该方 法能很好制造浸渍完全的连续纤维增强热塑性复合材料预浸带，但由于原材料 采用的是预先制造好了的混纤纱，造成了材料的制造成本高，需要首先对热塑 性树脂进行熔融纺丝，然后与其它纤维混杂。因此造成较高的材料制造成本和 技术难度，不适合该材料低成本制造的要求。
中国专利CN101474868A公开了一种全新的连续纤维增强热塑性复合材料 的方法，很好地解决了纤维的走纱等问题，但也存在一些诸如浸润流程较短造 成纤维不能实现100％的浸润，或者虽能实现很好的浸润，但需要隔离膜保护， 否则会出现粘辊的问题等。
发明内容
本发明旨在提供一种连续纤维增强热塑性复合材料的制造设备及其应用， 在维持低成本的前提下，保证制造的连续纤维增强热塑性复合材料中的纤维的 完全浸润并具有极低的空隙率。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种连续纤维增强热塑性复 合材料的制造设备，该设备包括纱架(10)，纤维加热装置(20)，纤维预张力 装置(30)，纤维浸渍单元(40)和牵引冷却定型装置(60)，所述纤维浸渍单 元(40)具有至少一个涂覆头(41)和至少一个浸渍辊(44)，引入的连续纤维 束(12)与涂覆头(41)接触并产生一定的张力，通过所述涂覆头上的涂覆缝 隙(43)对连续纤维束(12)涂覆熔融热塑性树脂，通过所述浸渍辊(44)对 涂覆后的连续纤维束(12)实现熔融热塑性树脂的浸润。
优选地，所述设备进一步包括收卷装置(70)，通过所述收卷装置(70)将 连续纤维带(13)卷绕成型。
优选地，所述纱架(10)进一步设置有至少一个水平转动的锭子(13)，所 述锭子(13)具有阻尼装置。
优选地，所述纤维浸渍单元(40)通过连接器(80)与单螺杆挤出机或双 螺杆挤出机(50)相连。
一种连续纤维增强热塑性复合材料的制造方法，该方法包括以下步骤：
(a)将平行展开的连续纤维束(12)从纱架(10)上引出后经纤维加热装 置(20)去除水分；
(b)将连续纤维束(12)经纤维预张力装置(30)引入纤维浸渍单元(40)，
(c)引入的连续纤维束(12)与涂覆头(41)接触并产生一定的张力，通 过所述涂覆头上的涂覆缝隙(43)对连续纤维束(12)涂覆熔融热塑性树脂， 再通过所述浸渍辊(44)对涂覆后的连续纤维束(12)实现熔融热塑性树脂的 浸润，得到完全浸渍的连续纤维带(13)；
(d)通过至少一组牵引冷却定型装置(60)将完全浸渍的连续纤维带(13) 引入，得到冷却定型后的连续纤维带(13)。
优选地，所述平行展开的连续纤维束(12)通过以下方法获得：将连续纤 维卷(11)安放在纱架(10)的水平转动锭子(13)上，使连续纤维束(12) 从连续纤维卷(11)上平行展开，获得平行展开的连续纤维束(12)。
优选地，所述涂覆头(41)的涂覆缝隙(43)中的熔融热塑性树脂通过以 下方法获得：将热塑性树脂通过螺杆挤出机(50)进行熔融，并通过挤出机(50) 和浸渍单元间的连接器(80)，将熔融热塑性树脂输送到涂覆头的树脂输送通道 (42)中，并通过所述涂覆头的树脂输送通道(42)将熔融热塑性树脂引入所 述涂覆头(41)的涂覆缝隙(43)中。
优选地，所述方法还包括以下步骤：将冷却定型后的连续纤维带通过收卷 装置(70)卷绕成型。
优选地，浸渍辊(44)的温度高于所述热塑性树脂的加工温度。对于结晶 聚合物，浸渍辊(44)的温度要高于所述热塑性树脂的熔融温度；对于非结晶 聚合物，浸渍辊(44)的温度要高于所述热塑性树脂的加工流动温度。
本发明中，所述连续纤维为无机纤维，有机纤维例和金属纤维中的一种或 多种。所述无机纤维为玻璃纤维，玄武岩纤维，碳纤维和硼纤维中的一种或多 种；所述有机纤维为聚酰胺纤维，聚酯纤维和超高分子量聚乙烯纤维中的一种 或多种；所述金属纤维为不锈钢纤维和/或铜纤维。
本发明中，所述热塑性树脂为聚烯烃，热塑性聚酯，聚酰胺，聚碳酸酯和 其他通用树脂或高性能工程塑料中的一种或多种。所述聚烯烃为聚乙烯，均聚 丙烯和共聚丙烯中的一种或多种；所述热塑性聚酯为PET，PBT和PTT中的一 种或多种；所述聚酰胺为PA6，PA66，PA12，PA1212，PA610，PA612，PA46， PA6T，PA9T，PA10T，PA46，PA11和PPA中的一种或多种；所述其他通用热 塑性树脂为聚苯乙烯PS，高抗冲聚苯乙烯HIPS，聚氯乙烯PVC，丙烯氰-丁二 烯-苯乙烯共聚物ABS，聚甲基丙烯酸甲酯PMMA和苯乙烯-马来酸酐共聚物 SMA中的一种或多种；所述高性能工程塑料为聚苯硫醚PPS，改性聚苯醚 MPPO，聚醚醚酮PEEK，聚砜PSU，热塑性聚氨酯TPU和聚酰亚胺PAI中的 一种或多种。
优选地，所述热塑性树脂含有添加剂，所述添加剂为抗氧剂，紫外光稳定 剂，抗静电剂，润滑剂，增塑剂，接枝改性剂和阻燃剂中的一种或多种。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
第一，采用了特殊设计的纤维浸渍单元，在该纤维浸渍单元中，熔融热塑 性树脂的涂覆和浸润分别通过涂覆头和浸渍辊来实现，保证了熔融热塑性树脂 对纤维浸润所需要的张力和时间，进而保证了复合材料中纤维的完全浸润；
第二，由于对工艺的特殊的设计，使得纤维的分散和浸润比较容易，可以 得到纤维分散均匀和浸渍完全的连续纤维增强热塑性复合材料预浸带，涂覆头 的涂覆缝隙与连续纤维束接触，保证了挤出的热塑性树脂能够被连续纤维束完 全带走，降低多余树脂的残留，就消除了树脂由于停留时间长造成的氧化、降 解等现象，同时可以通过螺杆的转速等简单的操作控制复合材料中树脂的含量， 有利于连续纤维束的涂覆和熔融热塑性树脂含量的控制，因此预浸带中热塑性 树脂的含量可以很容易的控制，同时可以避免多余的树脂的聚集造成氧化、降 解等不利问题；
第三，浸渍辊进一步促进熔融热塑性树脂对纤维的浸润实现了复合材料中 连续纤维的完全浸润，降低了孔隙率。
第四，浸渍辊进一步设置有加热装置，使得浸渍辊的温度要高于树脂的加 工温度，提高了熔融热塑性树脂对连续纤维浸润的效果。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
图1为本发明的连续纤维增强热塑性复合材料的制造设备示意图。
图2为本发明的纤维浸渍单元结构示意图。
图中，10.纱架，11.连续纤维卷，12.连续纤维束，13.锭子，20.纤维加 热装置，30.纤维预张力装置，40.纤维浸渍单元，41.涂覆头，42.树脂输送通 道，43.涂覆缝隙，44.浸渍辊，50.挤出机，60.牵引冷却定型装置，70.收卷 装置，80.连接器。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应该理解，这些实施例仅用于 说明本发明，而不用于限定本发明的保护范围。在实际应用中本领域技术人员 根据本发明做出的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
一种连续纤维增强热塑性复合材料的制造设备如图1所示，包括纱架10， 纤维加热装置20，纤维预张力装置30，纤维浸渍单元40、牵引冷却定型装置 60和收卷装置70。与其他发明相比较，本发明最主要的特点是采用了特殊设计 的纤维浸渍单元40，在该纤维浸渍单元40中，熔融热塑性树脂的涂覆和浸润分 别通过涂覆头(41)和浸渍辊(44)来实现，保证了热塑性树脂对连续纤维浸 润所需要的张力和时间，进而保证了复合材料中纤维的完全浸润。
一种连续纤维增强热塑性复合材料的制造方法，其包括如下几个步骤：
(1)将连续纤维束平行展开：
将连续纤维卷11安放在纱架10的锭子13上，使连续纤维束12从连续纤 维卷11上平行展开；每个水平转动的锭子13都设有阻尼装置以控制连续纤维 卷11在展开连续纤维时张力的均匀性，保证连续纤维展开时的稳定性和平行排 列；
(2)将连续纤维束预热
为除去连续纤维表面吸附的水分，将从纱架10上引出的连续纤维束12 利用加热装置20将水分除掉，这有利于解决复合材料中因水分造成的气泡、树 脂分解等问题；同时加热连续纤维到一定的温度，保证涂覆上的熔融热塑性树 脂不在连续纤维的表面结晶或凝固，影响熔融热塑性树脂对连续纤维的浸润； 在本发明中，所需要的最高温度以不破坏连续纤维的表面处理剂的温度为准， 保证连续纤维在与熔融树脂接触时的温度处于基体热塑性树脂的熔融温度和表 面处理剂破坏温度之间，以确保连续纤维在与熔融热塑性树脂接触时不会造成 热塑性树脂在连续纤维的表面结晶而影响纤维的浸润；因此需要将连续纤维束 12预热，连续纤维预热可采用电加热方式或红外加热方式，为提高加热的效率， 在本发明中优选红外加热方式；
(3)将连续纤维束均匀平行排布：
为了进一步保证从纱架10引出的连续纤维束12的均匀平行排列，避免产 生扭曲或变形，本发明设计了预张力调节装置30，主要目的是实现从纱架10引 出连续纤维束12均匀平行排布，并将连续纤维束12展开，以实现熔融热塑性 树脂更好的浸润。
(4)利用浸渍单元实现熔融树脂对纤维的浸渍：
本发明采用特殊设计的纤维浸渍单元40；该纤维浸渍单元40包括至少一个 涂覆头41和至少一个浸渍辊44。热塑性树脂利用螺杆挤出机50进行熔融，并 通过挤出机50和纤维浸渍单元40间的连接器80，将熔融热塑性树脂输送到涂 覆头41的树脂输送通道42中，通过涂覆头41与引入的连续纤维束12之间的 涂覆缝隙43，将熔融热塑性树脂均匀的涂覆到连续纤维的表面。连续纤维12与 涂覆头41间产生一定的张力，这样熔融热塑性树脂通过涂覆头41的涂覆缝隙 43涂覆到纤维的表面，并在张力作用下实现部分的浸润。
涂覆有熔融热塑性树脂的连续纤维束12通过交错排列的浸渍辊44，进一步 实现树脂的渗透和浸润，最终到达完全浸润。交错排列的浸渍辊44的温度要高 于树脂的熔点或加工流动温度，以保证浸渍辊44与树脂接触时，树脂处于熔体 状态。通过纤维浸渍单元40的涂覆与浸润，就可得到渗透完全的连续纤维带13。
本发明采用涂覆头41的这一特殊装置，保证了挤出的热塑性树脂能够被连 续纤维束12完全带走，降低多余树脂的残留，就消除了树脂由于停留时间长造 成的氧化、降解等现象。同时可以通过螺杆的转速等简单的操作控制复合材料 中树脂的含量。
(5)冷却辊压、定型：
为保证经过热塑性树脂完全浸渍的连续纤维带能够很好的保持平整和光洁 的表面，设置了至少一组牵引冷却定型装置60，它由上下两辊组成，辊采用通 冷凝水的方式冷却，以保证结晶聚合物结晶或保证非晶聚合物冷却至玻璃化转 变温度以下，实现熔融树脂的冷却凝固；
(6)卷绕成型：
通过冷却定型辊的冷却后，连续纤维带即可通过收卷装置70卷绕成型，便 于包装运输。
实施例1
连续玻璃纤维增强聚丙烯单向带复合材料
如图1所示，连续玻璃纤维卷(PPG公司4588 2400tex)安装在纱架10的 锭子13上，小心的将连续纤维牵引通过安装在纱架10上的导丝孔，经导丝口 引出的连续纤维进入预热烘箱20，采用红外加热，连续纤维预热到温度230℃， 经预热的连续纤维进入预张力装置30，进行排布并在张力作用下进行分散，得 到排列平整的、预分散的连续纤维束12。
利用单螺杆挤出机50对聚丙烯进行熔融挤出，机筒的温度设定为210℃， 通过挤出机50与纤维浸渍单元40间的连接器80，将熔融的聚丙烯输送到纤维 浸渍单元40的涂覆头41上，连接器80的温度设定为220℃.
经纤维预张力装置30排布分散的连续纤维带进入设置有两个交叉涂覆头41 和四个交叉排布的浸渍辊44的纤维浸渍单元40进行涂覆并浸润，涂覆头41及 浸渍辊44的温度设置为220℃。通过“S”型的路径，实现了熔融聚丙烯对连续 玻璃纤维的浸润。
浸渍有聚丙烯的连续玻璃纤维带13进入到牵引冷却定型装置60，牵引冷却 定型装置60通有冷凝水，两辊间的压力设定为4MPa。浸渍连续玻璃纤维带13 经牵引冷却定型装置60的定型冷却后得到表面光滑浸渍完全的连续玻璃纤维增 强聚丙烯单向带，经风冷却，卷绕成卷，进行包装，就可得到连续纤维增强聚 丙烯单向带复合材料。
将制得的复合材料进行力学性能测试，测试结果见下表1。
实施例2
连续碳纤维增强尼龙6单向带复合材料
如图1所示，连续碳纤维卷(日本东丽公司T700 12K)安装在纱架10的锭 子13上，小心的将纤维牵引通过安装在纱架10上的导丝孔，经导丝口引出的 纤维进入预热烘箱20，采用红外加热，连续纤维预热到温度240℃，经预热的 连续纤维进入预张力装置30，进行排布并在张力作用下进行分散，得到排列平 整的、预分散的连续纤维束12。
利用单螺杆挤出机50对尼龙6进行熔融挤出，机筒的温度设定为230℃， 通过挤出机50与纤维浸渍单元40间的连接器80，将熔融的尼龙6输送到纤维 浸渍单元40的涂覆头41上，连接器80的温度设定为250℃.
经纤维预张力装置30排布分散的连续纤维带进入设置有两个交叉涂覆头41 和四个交叉排布的浸渍辊44的纤维浸渍单元40进行涂覆并浸润，涂覆头41及 浸渍辊44的温度设置为250℃。通过“S”型的路径，实现了熔融尼龙6对连续 碳纤维的浸润。
浸渍有尼龙6的连续碳纤维带13进入到牵引冷却定型装置60，牵引冷却定 型装置60通有冷凝水，两辊间的压力设定为4MPa。浸渍连续碳纤维带13经牵 引冷却定型装置60的定型冷却后得到表面光滑浸渍完全的连续碳纤维增强尼龙 6单向带，经风冷却，卷绕成卷，进行包装，就可得到连续碳纤维增强尼龙6单 向带复合材料。
将制得的复合材料进行力学性能测试，测试结果见下表1。
实施例3
连续芳纶纤维增强尼龙66单向带复合材料
如图1所示，连续芳纶纤维卷(美国杜邦公司Kevlar K29)安装在纱架10 的锭子13上，小心的将纤维牵引通过安装在纱架10上的导丝孔，经导丝口引 出的纤维进入预热烘箱20，采用红外加热，连续纤维预热到温度270℃，经预 热的连续纤维进入预张力装置30，进行排布并在张力作用下进行分散，得到排 列平整的、预分散的连续纤维束12。
利用单螺杆挤出机50对尼龙66进行熔融挤出，机筒的温度设定为280℃， 通过挤出机50与纤维浸渍单元40间的连接器80，将熔融的尼龙66输送到纤维 浸渍单元40的涂覆头41上，连接器80的温度设定为280℃.
经纤维预张力装置30排布分散的连续纤维带进入设置有两个交叉涂覆头41 和四个交叉排布的浸渍辊44的纤维浸渍单元40进行涂覆并浸润，涂覆头41及 浸渍辊44的温度设置为280℃。通过“S”型的路径，实现了熔融尼龙66对连 续芳纶纤维的浸润。
浸渍有尼龙66的连续芳纶纤维带13进入到牵引冷却定型装置60，牵引冷 却定型装置60通有冷凝水，两辊间的压力设定为3MPa。浸渍连续芳纶纤维带 13经牵引冷却定型装置60的定型冷却后得到表面光滑浸渍完全的连续芳纶纤维 增强尼龙66单向带，经风冷却，卷绕成卷，进行包装，就可得到连续芳纶纤维 增强尼龙66单向带复合材料。
将制得的复合材料进行力学性能测试，测试结果见下表1。
表1
性能 测试方法 单位 实施例1 实施例2 实施例3 弯曲强度 GB/T 9341-2000 MPa 650 1200 350 拉伸强度 GB/T 1040-2006 MPa 720 1100 950 冲击强度 JG 149-2003 KJ/m2 280 170 -
由上表1可以看出，实施例1-3中所制得的连续纤维热塑性复合材料的强度 较高、抗冲击性能较好。
实施例4
连续玻璃纤维增强PC/ABS单向带复合材料
如图1所示，连续玻璃纤维卷(巨石ER17 362K 1200Tex)安装在纱架10 的锭子13上，小心的将纤维牵引通过安装在纱架10上的导丝孔，经导丝口引 出的纤维进入预热烘箱20，采用红外加热，连续纤维预热到温度240℃，经预 热的连续纤维进入预张力装置30，进行排布并在张力作用下进行分散，得到排 列平整的、预分散的连续纤维束12。
利用单螺杆挤出机50对PC/ABS合金进行熔融挤出，机筒的温度设定为230 ℃，通过挤出机50与纤维浸渍单元40间的连接器80，将熔融的PC/ABS输送 到纤维浸渍单元40的涂覆头41上，连接器80的温度设定为240℃.
经纤维预张力装置30排布分散的连续纤维带进入设置有两个交叉涂覆头41 和四个交叉排布的浸渍辊44的纤维浸渍单元40进行涂覆并浸润，涂覆头41及 浸渍辊44的温度设置为250℃。通过“S”型的路径，实现了熔融PC/ABS对连 续玻璃纤维的浸润。
浸渍有PC/ABS的连续玻璃纤维带13进入到牵引冷却定型装置60，牵引冷 却定型装置60通有冷凝水，两辊间的压力设定为4MPa。浸渍连续玻璃纤维带 13经牵引冷却定型装置60的定型冷却后得到表面光滑浸渍完全的连续玻璃纤维 增强PC/ABS单向带，经风冷却，卷绕成卷，进行包装，就可得到连续玻璃纤 维增强PC/ABS单向带复合材料。
实施例5
连续碳纤维增强PPS单向带复合材料
如图1所示，连续碳纤维卷(日本东丽公司T70012K)安装在纱架10的锭 子13上，小心的将纤维牵引通过安装在纱架10上的导丝孔，经导丝口引出的 纤维进入预热烘箱20，采用红外加热，连续纤维预热到温度300℃，经预热的 连续纤维进入预张力装置30，进行排布并在张力作用下进行分散，得到排列平 整的、预分散的连续纤维束12。
利用单螺杆挤出机50对PPS进行熔融挤出，机筒的温度设定为310℃，通 过挤出机50与纤维浸渍单元40间的连接器80，将熔融的PPS输送到纤维浸渍 单元40的涂覆头41上，连接器80的温度设定为310℃.
经纤维预张力装置30排布分散的连续纤维带进入设置有两个交叉涂覆头41 和四个交叉排布的浸渍辊44的纤维浸渍单元40进行涂覆并浸润，涂覆头41及 浸渍辊44的温度设置为310℃。通过“S”型的路径，实现了熔融PPS对连续 碳纤维的浸润。
浸渍有PPS的连续碳纤维带13进入到牵引冷却定型装置60，牵引冷却定 型装置60通有冷凝水，两辊间的压力设定为4MPa。浸渍连续碳纤维带13经牵 引冷却定型装置60的定型冷却后得到表面光滑浸渍完全的连续碳纤维增强PPS 单向带，经风冷却，卷绕成卷，进行包装，就可得到连续碳纤维增强PPS单向 带复合材料。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用 本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改， 并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此， 本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发 明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。