定向晶须增强聚合物基复合材料的生产工艺

摘要

涉及一种聚合物基复合材料的生产工艺。首先将聚合物和晶须配制成晶须分散高度均匀的纺丝液,然后采用溶液纺丝技术形成纤维毛坯,纤维毛坯再按元件受力状态排列成所需的形状后热压或无压烧结,生产出晶须可控定向的聚合物基复合材料。本发明的生产工艺适用于生产晶须含量0～80%的所有热塑性聚合物基复合材料,其晶须分散均匀,未受损伤,且定向效果好。复合材料的强度、弹性模量和断裂延伸率较晶须无序分布的材料有大幅度的提高。

主权项

1、定向晶须增强聚合物基复合材料的生产工艺，其特征在于工艺流程如下：(1)配制聚合物溶液或聚合物悬浮液：将聚合物溶解于溶剂中，聚合物的含量占溶液总质量的10％～45％，或将聚合物粉末悬浮于另一聚合物携体溶液中，聚合物携体的含量占聚合物和晶须总质量的5％～15％；(2)配制晶须悬浮液：将晶须加入到聚合物溶液或悬浮液使用的同种溶剂中，搅拌均匀；(3)将晶须悬浮液和聚合物溶液或聚合物悬浮液混合，搅拌均匀得到纺丝液，晶须含量占晶须和聚合物总质量的0～80％；(4)湿法纺丝或干法纺丝：纺丝压力2～200 KPa，喷丝板孔径小于1 mm，喷丝板孔数1～200；(5)热拉伸：拉伸温度为高于聚合物玻璃转化温度20～80℃，拉伸比1～10；(6)将纤维毛坯排列制成纤维预制体，然后热压或无压烧结，热压或无压烧结温度为100～400℃，热压压力为0.1～5 MPa。