纤维增强热塑性复合材料的制备方法及其应用

摘要

本发明提供一种纤维增强热塑性复合材料的制备方法，具体为：将纤维在包括热塑性树脂的熔体中进行浸渍，得到预浸带；将所述预浸带进行编织，得到纤维增强热塑性复合材料。本发明的连续纤维增强热塑性复合材料通过编织工艺成型，得到了三维结构的复合材料，从而使复合材料在横、纵向方向上都具有较高的刚度，极大地提高了热塑性复合材料的刚度。本发明还提供了将纤维增强热塑性复合材料在制备铁路扣件系统部件上的应用。实验结果表明，纤维增强热塑性复合材料的拉伸强度为450～690MPa，拉伸模量为25000～36000MPa，弯曲强度为780～850MPa，弯曲模量为25000～40000MPa。

主权项

一种纤维增强热塑性复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将纤维在预热烘道中预热，得到预热后的纤维，所述预热的温度为140～230℃，所述纤维为表面处理的纤维，所述纤维表面处理的表面处理剂为硅烷类、钛酸酯类、铝酸酯类、有机铬络合物、磷酸酯和锡酸脂中的一种或多种；将热塑性树脂在挤出机中加热，得到熔体，将熔体经挤出机至模头，所述挤出机的加热温度为180～400℃；将预热后的纤维在充满熔体的模头中浸渍，将浸渍后的纤维在辊压组中辊压，得到预浸带，所述模头的温度为230～350℃；采用编织机将所述预浸带进行仅有0°和90°的正交编织，得到横纵交织的网络结构的纤维增强热塑性复合材料，所述纤维增强热塑性复合材料为三维结构的纤维增强热塑性复合材料；所述纤维增强热塑性复合材料中，所述纤维的含量为10～90wt％，所述树脂的含量为10～90wt％。