一種超高分子量聚乙烯纖維增強復(fù)合帶材及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種帶材，尤其涉及一種超高分子量聚乙烯纖維增強復(fù)合帶材及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]超高分子量聚乙烯纖維的強度高，質(zhì)量輕，化學(xué)穩(wěn)定性好；且具有很強的化學(xué)惰性，耐強酸強堿溶液及有機(jī)溶劑；具有很好的耐候性，耐低溫性好。用超高分子量聚乙烯纖維作增強層的復(fù)合帶材，質(zhì)量輕，使用壽命更長，柔軟性好。高強纖維增強材料因其機(jī)械性能優(yōu)良，重量輕被大量用于航天、航空通信網(wǎng)絡(luò)和信息傳輸電纜以及日常產(chǎn)品中。現(xiàn)有技術(shù)的纖維增強復(fù)合帶材中間的增強纖維用的是芳綸1414，主要用于輸油管中間的增強材料層。其缺點是:
[0003]1.依靠進(jìn)口，來源不廣泛，且成本較高；
[0004]2.芳綸密度大，制得的復(fù)合材料自重大；
[0005]3.用粘合劑粘結(jié)的增強材料層使用壽命短；
[0006]另外還有用金屬材料作增強層的，但用金屬材料制得的增強材料，交界處應(yīng)力集中，使增強材料層失去柔軟性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的，就是為了解決上述問題，提供一種超高分子量聚乙烯纖維增強復(fù)合帶材及其制備方法。
[0008]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:一種超高分子量聚乙烯纖維增強復(fù)合帶材，由超高分子量聚乙烯纖維增強層和高分子材料包覆層構(gòu)成，其橫切面呈矩形。
[0009]上述超高分子量聚乙烯纖維增強復(fù)合帶材的制備方法，包括以下步驟:
[0010]A、將超高分子量聚乙烯纖維束絲或進(jìn)一步將束絲捻制成束繩；
[0011]B、將束絲、束繩或束絲和束繩按常規(guī)方法進(jìn)行前處理，改善表面粘結(jié)性；
[0012]C、將束絲或/和束繩平行等間距排列成增強層，并實施以相應(yīng)的張力引入塑料擠出機(jī)的模頭；
[0013]D、將加入色母粒的高分子材料加熱熔融并通過塑料擠出機(jī)模頭擠出包覆在增強層的表面，形成包覆層；
[0014]E、隨后經(jīng)水冷引出，再收卷包裝，即得到超高分子量聚乙烯纖維增強復(fù)合帶材成品。
[0015]步驟B中所述前處理常規(guī)方法包括物理處理法、表面涂覆法、電暈放電處理和等離子表面處理。
[0016]步驟D中所述高分子材料為熔點在90-130°C之間的熱塑性高分子材料。
[0017]步驟C中所述增強層中束絲或/和束繩的排列間距為0.95?2.70mm，增強層的總寬度為35?100mm，增強層的層數(shù)為一層或兩層。
[0018]所述增強層為一層，該層超高分子量聚乙烯纖維增強層由超高分子量聚乙烯纖維束絲平行等間距排列構(gòu)成，或由束絲捻制的束繩平行等間距排列構(gòu)成，或由束絲和束繩交替平行等間距排列構(gòu)成。
[0019]所述增強層為兩層，兩層超高分子量聚乙烯纖維增強層均由超高分子量聚乙烯纖維束絲平行等間距排列構(gòu)成，或均由超高分子量聚乙烯纖維束絲捻制的束繩平行等間距排列構(gòu)成，或均由超高分子量聚乙烯纖維束絲和束絲捻制的束繩交替平行等間距排列構(gòu)成。
[0020]所述增強層為兩層，其中一層由超高分子量聚乙烯纖維束絲平行等間距排列構(gòu)成，另一層由超高分子量聚乙烯纖維束絲捻制的束繩平行等間距排列構(gòu)成。
[0021]所述增強層為兩層，其中一層由超高分子量聚乙烯纖維束絲平行等間距排列構(gòu)成，另一層由束絲和束絲捻制的束繩交替平行等間距排列構(gòu)成。
[0022]所述增強層為兩層，其中一層由超高分子量聚乙烯纖維束絲捻制的束繩平行等間距排列構(gòu)成，另一層由束絲和束絲捻制的束繩交替平行等間距排列構(gòu)成。
[0023]本發(fā)明用常規(guī)方法將超高分子量聚乙烯纖維束絲或進(jìn)一步將束絲捻制成的束繩進(jìn)行前處理，以改善表面粘結(jié)性，并將處理后的束絲或/和束繩平行等間距排列成增強層，然后實加以相應(yīng)的張力將其引入塑料擠出機(jī)的模頭；同時將加入色母粒的高分子材料加熱熔融并通過塑料擠出機(jī)模頭擠出，讓其包覆在增強層的表面，從而形成包覆層；隨后經(jīng)水冷引出，最后收卷包裝。
[0024]本發(fā)明操作簡單，質(zhì)量輕，成本低，用料省，且原料來源廣，無需進(jìn)口，實現(xiàn)了自給自足，自主創(chuàng)新。該種帶材不但具有其它帶材的優(yōu)異性能，而且克服了其它帶材壽命短、柔軟性差等問題。
【附圖說明】
[0025]圖1是本發(fā)明超高分子量聚乙烯纖維增強復(fù)合帶材的一實施例的斷面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2是本發(fā)明超高分子量聚乙烯纖維增強復(fù)合帶材的另一實施例的斷面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0027]參見圖1、圖2，本發(fā)明超高分子量聚乙烯纖維增強復(fù)合帶材，由超高分子量聚乙烯纖維增強層I和高分子材料包覆層2構(gòu)成，其橫切面呈矩形。
[0028]本發(fā)明中的超高分子量聚乙烯纖維增強層由超高分子量聚乙烯纖維束絲或/和束絲捻制的束繩平行排列構(gòu)成。高分子材料包覆層由熔點范圍在90-130°C之間的熱塑性高分子材料構(gòu)成。
[0029]本發(fā)明中的超高分子量聚乙烯纖維增強層為一層或兩層。
[0030]當(dāng)為一層時，該層超高分子量聚乙烯纖維增強層由超高分子量聚乙烯纖維束絲平行等間距排列構(gòu)成，或由束絲捻制的束繩平行等間距排列構(gòu)成，或由束絲和束繩交替平行等間距排列構(gòu)成。
[0031]當(dāng)為兩層時，兩層超高分子量聚乙烯纖維增強層均由超高分子量聚乙烯纖維束絲平行等間距排列構(gòu)成，或均由超高分子量聚乙烯纖維束絲捻制的束繩平行等間距排列構(gòu)成，或均由超高分子量聚乙烯纖維束絲和束絲捻制的束繩交替平行等間距排列構(gòu)成；或其中一層由超高分子量聚乙烯纖維束絲平行等間距排列構(gòu)成，另一層由超高分子量聚乙烯纖維束絲捻制的束繩平行等間距排列構(gòu)成；或其中一層由超高分子量聚乙烯纖維束絲平行等間距排列構(gòu)成，另一層由束絲和束絲捻制的束繩交替平行等間距排列構(gòu)成；或其中一層由超高分子量聚乙烯纖維束絲捻制的束繩平行等間距排列構(gòu)成，另一層由束絲和束絲捻制的束繩交替平行等間距排列構(gòu)成。