uv-cipp修复用树脂玻璃纤维
技术领域
1.本发明涉及树脂玻璃纤维技术领域，尤其涉及uv-cipp修复用树脂玻璃纤维。
背景技术：
2.环氧树脂/玻璃纤维复合材料是目前应用最广的复合材料之一，具有密度小(仅为钢的四分之一)、强度高、模量大、耐腐蚀性好、电性能优异优点，另外其原材料来源广泛、加工成型简便、生产效率高，可设计性强，是广泛应用于国民经济和国防建设中的一种重要复合材料。
3.现有技术存在以下不足：现有树脂玻璃纤维仅由树脂与玻璃纤维组合而成，其中，成型后的复合材料抗拉伸性能差，使用寿命短，且树脂玻璃纤维硬度较大，不易变形，韧性差，从而不便于树脂玻璃纤维制品的后期施工。
技术实现要素：
4.本发明针对现有技术的不足，提供了uv-cipp修复用树脂玻璃纤维。
5.本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：uv-cipp修复用树脂玻璃纤维，主料成分按质量份计为：不饱和聚酯40-50份、改性碳纤维10-20份以及玻璃纤维15-20份；辅料成分按质量份计为：引发剂5-10份、固化剂10-15份以及促进剂5份。
6.优选的，所述主料成分按质量份计为：不饱和聚酯40份、改性碳纤维10份以及玻璃纤维20份；所述辅料成分按质量份计为：引发剂5份、固化剂10份以及促进剂5份。
7.优选的，所述主料成分按质量份计为：不饱和聚酯50份、改性碳纤维20份以及玻璃纤维20份；所述辅料成分按质量份计为：引发剂10份、固化剂15份以及促进剂5份。
8.优选的，所述改性碳纤维通过以下步骤制备：
9.先将碳纤维制备成预浸料，预浸料实质就是将织物或增强纤维预先浸渍树脂，将经过复合处理后的半成品贮存备用，再采用相应的铺放形式将预浸料铺在成型模具上，经过加热熔融使得树脂基流动并与增强材料充分混合，冷却固化后得到所需的改性碳纤维。
10.优选的，改性碳纤维的预浸为溶液浸渍法或预混浸渍法，其中预混浸渍法为粉末浸渍法、薄膜层叠法或混杂法。
11.优选的，改性碳纤维的预浸过程中，溶剂为甲基吡咯烷酮，热塑性树脂为酚酞侧基聚醚砜、酚酞侧基聚醚酮或聚醚砜中的任一种。
12.优选的，所述不饱和聚酯是将丙二醇、邻苯二甲酸以及顺丁烯二酸进行缩聚合，同时添加阻聚剂和苯乙烯得到的透明浅黄色粘稠液体。
13.优选的，所述丙二醇的用量为2.15mol，邻苯二甲酸的用量为1.00mol，顺丁烯二酸的用量为1.00mol，阻聚剂为石蜡和氢醌混合制成，且石蜡和氢醌的配比为1:0.5，苯乙烯的用量为0.50mol。
14.优选的，所述引发剂为过氧化甲乙酮，引发剂用量为树脂质量的4％，促进剂是环烷酸钴，促进剂用量为树脂质量的1％。
15.本发明的有益效果：
16.本发明通过加入改性碳纤维可有效增加树脂玻璃纤维的拉伸荷载以及拉伸强度，从而增强树脂玻璃纤维的整体物理强度，使得树脂玻璃纤维的使用寿命延长，并且，与加入普通碳纤维相比，该树脂玻璃纤维加入改性碳纤维后，平均应变大，因此易产生变形，韧性好，便于施工。
具体实施方式
17.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
18.实施例1
19.本实施例所述uv-cipp修复用树脂玻璃纤维，所述主料成分按质量份计为：不饱和聚酯40份、改性碳纤维10份以及玻璃纤维20份；所述辅料成分按质量份计为：引发剂5份、固化剂10份以及促进剂5份。
20.改性碳纤维通过以下步骤制备：
21.(1)先将碳纤维制备成预浸料，预浸料实质就是将织物或增强纤维预先浸渍树脂，将经过复合处理后的半成品贮存备用；
22.(2)再采用相应的铺放形式将预浸料铺在成型模具上，经过加热熔融使得树脂基流动并与增强材料充分混合，冷却固化后得到所需的改性碳纤维。
23.热塑性树脂高粘度的特性是改性碳纤维预浸制备的一大困难，对于界面的改善往往可以采用合理的设置工艺参数，使得碳纤维和树脂的结合性更好，进而使制备所得的改性碳纤维获得相应的优异力学性能，预浸包括以下方法：
24.(1)溶液浸渍法：溶液浸渍工艺是选取一种所需要的溶剂，或者是利用几种溶剂配合而成的混合溶剂，使得树脂能够完全溶解，从而获得粘度较低的溶液来浸渍碳纤维，再将溶剂挥发制得预浸料；
25.这种方法规避了常见的热塑性树脂熔融粘度较高的缺点，使得纤维能够更好的被浸渍，但也存在一些不足，例如溶剂的蒸发和回收利用的成本较高，并且在一定程度上对环境造成影响，若是溶剂没有被完全蒸发，在复合材料内部会产生气泡和孔隙，影响改性碳纤维的各种性能，碳纤维在使用过程中耐溶性还会受到一定的影响；
26.本实施例中，选用甲基吡咯烷酮做溶剂，热塑性树脂选用酚酞侧基聚醚砜、酚酞侧基聚醚酮或聚醚砜中的任一种，运用相关的溶液浸渍工艺来制备纤维预浸料[30]，再加工成复合材料。
[0027]
(2)预混浸渍法：又称作后浸法，用不同的固体形式(如纤维、纤维集合体或粉末)来均匀的混合在碳纤维束中以此获取预混料的方法被称作预混浸渍法；
[0028]
预混料中的树脂基体还没有真正的去浸溃碳纤维束，所以预混料还必须有较好的悬垂性，同时因为树脂在熔融浸渍以前已均匀的附着在碳纤维束中，所以在一定程度上提高了熔融状态下树脂对增强纤维或纤维束的浸溃，所述预混浸渍法包括粉末浸渍法、薄膜层叠法以及混杂法，其中，
[0029]
粉末浸渍法：依照粉末干湿形态的不同，可将粉末法分为湿法粉末浸渍和干法粉末浸渍，湿法粉末浸渍又被称作悬浮法，就是将易挥发的非溶解型液体和树脂粉末配制成悬浮液，在碳纤维经过溶液时，碳纤维纤维被良好的分散开，同时树脂粉末粘附到碳纤维表面以及碳纤维束之间，经过加热来迅速除掉液体，最后通过熔融并压辊浸渍成型来获得预浸料；
[0030]
干法粉末浸渍法则是借助静电吸附或者气体流化手段，使得纤维粉末被吸附到通过树脂粉末区的碳纤维束及碳纤维外表面，再经加热并熔融后制备得到预浸料。
[0031]
(b)薄膜层叠法：运用对辊挤出或者吹塑将热塑性树脂制备出薄膜，再把纤维单向布或者织物同薄膜层层交替堆积铺放，经过加热加压使得纤维或者织物充分浸渍的方法叫做薄膜层叠法，该法操作简单，生产效率也比较高，若是相关参数选取合理，该方法可以较为便捷的生产出高质量复合材料。
[0032]
(c)混杂法：混杂法首先是将所需的热塑性树脂纺织成碳纤维或者是碳纤维膜带，再依据含胶量的数目将树脂纤维与碳纤维按适当比例紧密地并合在一起形成混合纱，混合纱再编织成一定的形状，最后阶段是高温加热，使得树脂熔融渗透到碳纤维中去，纤维混杂的最大优点就是树脂的量便于控制和操作，纤维可以被树脂充分浸润，从而可以通过缠绕成型获得外形复杂的制品，但是该法的缺点也十分明显，树脂浸润时很难实现均匀浸润，特别是，制备直径较细(《10um)的热塑性树脂纤维时有很大难度，并且织造过程中碳纤维容易损伤。
[0033]
不饱和聚酯是将丙二醇、邻苯二甲酸以及顺丁烯二酸进行缩聚合，同时添加阻聚剂和苯乙烯得到的透明浅黄色粘稠液体；
[0034]
所述丙二醇的用量为2.15mol，邻苯二甲酸的用量为1.00mol，顺丁烯二酸的用量为1.00mol，阻聚剂为石蜡和氢醌混合制成，且石蜡和氢醌的配比为1:0.5，苯乙烯的用量为0.50mol。
[0035]
本实施例中选取的引发剂为过氧化甲乙酮，此种引发剂可以常温引发，引发剂用量为树脂质量的4％，选取的促进剂是环烷酸钴，促进剂的作用是将引发剂的引发温度降到室温以下，从而调整凝胶时间，促进剂用量为树脂质量的1％，在配制树脂胶液时，促进剂用量应随固化温度而做出相应的调整；
[0036]
夏季实验环境温度较高，可减少促进剂加入比例或添加苯乙烯来控制固化速度，冬季实验环境的温度应保持在15℃以上，还可通过提高促进剂加入比例，来控制固化速度，在室温条件下先进行预固化，待达到凝胶点后再放入压机热压固化成型，所以实验环境温度和树脂浓度，固化剂与促进剂的加入量都是影响固化时间的关键因素。
[0037]
本发明中，主要通过立体混合法制成纤网试件，立体混合法制毡工艺中将玻璃纤维与改性碳纤维混合均匀，气流成网的主要原理是通过空气流输送纤维，以形成纤维杂乱排列的均匀纤网，所制得的纤网成三维立体分布，纵、横向强力差异小，基本显示出各向同性的优点，纤维经开松、除杂、混和后，喂入高速回转的锡林，进一步梳理成单纤维状态(为获得较好的均匀度)，在锡林的离心力和气流的联合作用下，纤维从锯齿上脱落，由气流均匀输送，凝聚在成网帘上(或尘笼)，形成纤网，最后将纤网浸入不饱和聚酯基体中，并依次加入引发剂、固化剂以及促进剂后取出晾干得到纤网试件；
[0038]
具体工作原理为：玻璃纤维与改性碳纤维混合形成的混合纤维均匀地输送至气流
成网机的输入帘上，再经喂给罗拉预压、收聚后输送至锡林，锡林高速旋转所产生的离心力以及风机所产生的高速气流使混合纤维从锡林上剥离，途经文氏管形风道均匀的吸附于尘笼的表面，位于压辊下侧，吸附于尘笼表面的杂乱纤网即为气流成网后的纤维网，再由输出帘回输送至后续加固机台(即针刺工艺)，气流成网机中的气流循环路线主要由输送风道及尘笼内隔板三部分组成，气流在文氏输送风道中将混合纤维从锡林上剥离并带到尘笼上形成的是正压，另一方面，风机在输送风道中抽回气流形成负压，使混合纤维能够紧密地吸附在尘笼上成网，整个过程当中，各部件的位置是不能移动的，以保证纤维网排列均匀，在保证密闭性的情况下，气流是循环利用的；
[0039]
气流成网的要点如下：
[0040]
a、气流成网是采用空气流输送纤维，空气流在管道中能给予纤维一个打乱与混合的作用，尤其是对于文氏管道的作用较为明显，以形成三维立体结构式的杂乱排列的混合纤维网。
[0041]
b、气流成网也存在一些硬性的问题，其整体工艺不大适用于细长型纤维的加工，成网的均匀度控制难度较大(杂乱的气流易导致纤维成网紊乱，纤网出现厚度不一的拉痕缺陷)，因此，气流成网工艺一般适用于加工体积一定、重量合适的纤维，在加工纤维细度较小，比重有较大差异的纤维时，需对选材和工艺进行适当的调整与改进。
[0042]
实施例2
[0043]
本实施例所述uv-cipp修复用树脂玻璃纤维，所述主料成分按质量份计为：不饱和聚酯50份、改性碳纤维20份以及玻璃纤维15份；所述辅料成分按质量份计为：引发剂10份、固化剂15份以及促进剂5份。
[0044]
改性碳纤维通过以下步骤制备：
[0045]
(3)先将碳纤维制备成预浸料，预浸料实质就是将织物或增强纤维预先浸渍树脂，将经过复合处理后的半成品贮存备用；
[0046]
(4)再采用相应的铺放形式将预浸料铺在成型模具上，经过加热熔融使得树脂基流动并与增强材料充分混合，冷却固化后得到所需的改性碳纤维。
[0047]
热塑性树脂高粘度的特性是改性碳纤维预浸制备的一大困难，对于界面的改善往往可以采用合理的设置工艺参数，使得碳纤维和树脂的结合性更好，进而使制备所得的改性碳纤维获得相应的优异力学性能，预浸包括以下方法：
[0048]
(1)溶液浸渍法：溶液浸渍工艺是选取一种所需要的溶剂，或者是利用几种溶剂配合而成的混合溶剂，使得树脂能够完全溶解，从而获得粘度较低的溶液来浸渍碳纤维，再将溶剂挥发制得预浸料；
[0049]
这种方法规避了常见的热塑性树脂熔融粘度较高的缺点，使得纤维能够更好的被浸渍，但也存在一些不足，例如溶剂的蒸发和回收利用的成本较高，并且在一定程度上对环境造成影响，若是溶剂没有被完全蒸发，在复合材料内部会产生气泡和孔隙，影响改性碳纤维的各种性能，碳纤维在使用过程中耐溶性还会受到一定的影响；
[0050]
本实施例中，选用甲基吡咯烷酮做溶剂，热塑性树脂选用酚酞侧基聚醚砜、酚酞侧基聚醚酮或聚醚砜中的任一种，运用相关的溶液浸渍工艺来制备纤维预浸料[30]，再加工成复合材料。
[0051]
(2)预混浸渍法：又称作后浸法，用不同的固体形式(如纤维、纤维集合体或粉末)
来均匀的混合在碳纤维束中以此获取预混料的方法被称作预混浸渍法；
[0052]
预混料中的树脂基体还没有真正的去浸溃碳纤维束，所以预混料还必须有较好的悬垂性，同时因为树脂在熔融浸渍以前已均匀的附着在碳纤维束中，所以在一定程度上提高了熔融状态下树脂对增强纤维或纤维束的浸溃，所述预混浸渍法包括粉末浸渍法、薄膜层叠法以及混杂法，其中，
[0053]
粉末浸渍法：依照粉末干湿形态的不同，可将粉末法分为湿法粉末浸渍和干法粉末浸渍，湿法粉末浸渍又被称作悬浮法，就是将易挥发的非溶解型液体和树脂粉末配制成悬浮液，在碳纤维经过溶液时，碳纤维纤维被良好的分散开，同时树脂粉末粘附到碳纤维表面以及碳纤维束之间，经过加热来迅速除掉液体，最后通过熔融并压辊浸渍成型来获得预浸料；
[0054]
干法粉末浸渍法则是借助静电吸附或者气体流化手段，使得纤维粉末被吸附到通过树脂粉末区的碳纤维束及碳纤维外表面，再经加热并熔融后制备得到预浸料。
[0055]
(b)薄膜层叠法：运用对辊挤出或者吹塑将热塑性树脂制备出薄膜，再把纤维单向布或者织物同薄膜层层交替堆积铺放，经过加热加压使得纤维或者织物充分浸渍的方法叫做薄膜层叠法，该法操作简单，生产效率也比较高，若是相关参数选取合理，该方法可以较为便捷的生产出高质量复合材料。
[0056]
(c)混杂法：混杂法首先是将所需的热塑性树脂纺织成碳纤维或者是碳纤维膜带，再依据含胶量的数目将树脂纤维与碳纤维按适当比例紧密地并合在一起形成混合纱，混合纱再编织成一定的形状，最后阶段是高温加热，使得树脂熔融渗透到碳纤维中去，纤维混杂的最大优点就是树脂的量便于控制和操作，纤维可以被树脂充分浸润，从而可以通过缠绕成型获得外形复杂的制品，但是该法的缺点也十分明显，树脂浸润时很难实现均匀浸润，特别是，制备直径较细(《10um)的热塑性树脂纤维时有很大难度，并且织造过程中碳纤维容易损伤。
[0057]
不饱和聚酯是将丙二醇、邻苯二甲酸以及顺丁烯二酸进行缩聚合，同时添加阻聚剂和苯乙烯得到的透明浅黄色粘稠液体；
[0058]
所述丙二醇的用量为2.15mol，邻苯二甲酸的用量为1.00mol，顺丁烯二酸的用量为1.00mol，阻聚剂为石蜡和氢醌混合制成，且石蜡和氢醌的配比为1:0.5，苯乙烯的用量为0.50mol。
[0059]
本实施例中选取的引发剂为过氧化甲乙酮，此种引发剂可以常温引发，引发剂用量为树脂质量的4％，选取的促进剂是环烷酸钴，促进剂的作用是将引发剂的引发温度降到室温以下，从而调整凝胶时间，促进剂用量为树脂质量的1％，在配制树脂胶液时，促进剂用量应随固化温度而做出相应的调整；
[0060]
夏季实验环境温度较高，可减少促进剂加入比例或添加苯乙烯来控制固化速度，冬季实验环境的温度应保持在15℃以上，还可通过提高促进剂加入比例，来控制固化速度，在室温条件下先进行预固化，待达到凝胶点后再放入压机热压固化成型，所以实验环境温度和树脂浓度，固化剂与促进剂的加入量都是影响固化时间的关键因素。
[0061]
本发明中，主要通过立体混合法制成纤网试件，立体混合法制毡工艺中将玻璃纤维与改性碳纤维混合均匀，气流成网的主要原理是通过空气流输送纤维，以形成纤维杂乱排列的均匀纤网，所制得的纤网成三维立体分布，纵、横向强力差异小，基本显示出各向同
性的优点，纤维经开松、除杂、混和后，喂入高速回转的锡林，进一步梳理成单纤维状态(为获得较好的均匀度)，在锡林的离心力和气流的联合作用下，纤维从锯齿上脱落，由气流均匀输送，凝聚在成网帘上(或尘笼)，形成纤网，最后将纤网浸入不饱和聚酯基体中，并依次加入引发剂、固化剂以及促进剂后取出晾干得到纤网试件；
[0062]
具体工作原理为：玻璃纤维与改性碳纤维混合形成的混合纤维均匀地输送至气流成网机的输入帘上，再经喂给罗拉预压、收聚后输送至锡林，锡林高速旋转所产生的离心力以及风机所产生的高速气流使混合纤维从锡林上剥离，途经文氏管形风道均匀的吸附于尘笼的表面，位于压辊下侧，吸附于尘笼表面的杂乱纤网即为气流成网后的纤维网，再由输出帘回输送至后续加固机台(即针刺工艺)，气流成网机中的气流循环路线主要由输送风道及尘笼内隔板三部分组成，气流在文氏输送风道中将混合纤维从锡林上剥离并带到尘笼上形成的是正压，另一方面，风机在输送风道中抽回气流形成负压，使混合纤维能够紧密地吸附在尘笼上成网，整个过程当中，各部件的位置是不能移动的，以保证纤维网排列均匀，在保证密闭性的情况下，气流是循环利用的；
[0063]
气流成网的要点如下：
[0064]
a、气流成网是采用空气流输送纤维，空气流在管道中能给予纤维一个打乱与混合的作用，尤其是对于文氏管道的作用较为明显，以形成三维立体结构式的杂乱排列的混合纤维网。
[0065]
b、气流成网也存在一些硬性的问题，其整体工艺不大适用于细长型纤维的加工，成网的均匀度控制难度较大(杂乱的气流易导致纤维成网紊乱，纤网出现厚度不一的拉痕缺陷)，因此，气流成网工艺一般适用于加工体积一定、重量合适的纤维，在加工纤维细度较小，比重有较大差异的纤维时，需对选材和工艺进行适当的调整与改进。
[0066]
对比例1
[0067]
对比例与实施例1的区别在于：主料成分中未加入改性碳纤维。
[0068]
对比例2
[0069]
对比例与实施例1的区别在于：主料成分中仅加入碳纤维。
[0070]
实施例3
[0071]
对实施例1、实施例2通过混合法制备以及对比例1和对比例2制备得到的四个纤网试件进行测试，测试内容包括拉伸荷载、拉伸强度以及平均应变，测试结构如下表所示：
[0072] 拉伸荷载(kn)拉伸强度(mpa)平均应变(％)实施例18.814535.4228.42实施例28.633538.5626.51对比例15.368335.2611.35对比例27.215427.8619.58
[0073]
由上表可知，加入改性碳纤维可有效增加树脂玻璃纤维的拉伸荷载以及拉伸强度，从而增强树脂玻璃纤维的整体物理强度，使得树脂玻璃纤维的使用寿命延长，并且，与加入普通碳纤维相比，该树脂玻璃纤维加入改性碳纤维后，平均应变大，因此易产生变形，韧性好，便于施工。
[0074]
需要说明的是，在本文中，如若存在第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间
存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0075]
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
技术领域
1.本发明涉及树脂玻璃纤维技术领域，尤其涉及uv-cipp修复用树脂玻璃纤维。
背景技术：
2.环氧树脂/玻璃纤维复合材料是目前应用最广的复合材料之一，具有密度小(仅为钢的四分之一)、强度高、模量大、耐腐蚀性好、电性能优异优点，另外其原材料来源广泛、加工成型简便、生产效率高，可设计性强，是广泛应用于国民经济和国防建设中的一种重要复合材料。
3.现有技术存在以下不足：现有树脂玻璃纤维仅由树脂与玻璃纤维组合而成，其中，成型后的复合材料抗拉伸性能差，使用寿命短，且树脂玻璃纤维硬度较大，不易变形，韧性差，从而不便于树脂玻璃纤维制品的后期施工。
技术实现要素：
4.本发明针对现有技术的不足，提供了uv-cipp修复用树脂玻璃纤维。
5.本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：uv-cipp修复用树脂玻璃纤维，主料成分按质量份计为：不饱和聚酯40-50份、改性碳纤维10-20份以及玻璃纤维15-20份；辅料成分按质量份计为：引发剂5-10份、固化剂10-15份以及促进剂5份。
6.优选的，所述主料成分按质量份计为：不饱和聚酯40份、改性碳纤维10份以及玻璃纤维20份；所述辅料成分按质量份计为：引发剂5份、固化剂10份以及促进剂5份。
7.优选的，所述主料成分按质量份计为：不饱和聚酯50份、改性碳纤维20份以及玻璃纤维20份；所述辅料成分按质量份计为：引发剂10份、固化剂15份以及促进剂5份。
8.优选的，所述改性碳纤维通过以下步骤制备：
9.先将碳纤维制备成预浸料，预浸料实质就是将织物或增强纤维预先浸渍树脂，将经过复合处理后的半成品贮存备用，再采用相应的铺放形式将预浸料铺在成型模具上，经过加热熔融使得树脂基流动并与增强材料充分混合，冷却固化后得到所需的改性碳纤维。
10.优选的，改性碳纤维的预浸为溶液浸渍法或预混浸渍法，其中预混浸渍法为粉末浸渍法、薄膜层叠法或混杂法。
11.优选的，改性碳纤维的预浸过程中，溶剂为甲基吡咯烷酮，热塑性树脂为酚酞侧基聚醚砜、酚酞侧基聚醚酮或聚醚砜中的任一种。
12.优选的，所述不饱和聚酯是将丙二醇、邻苯二甲酸以及顺丁烯二酸进行缩聚合，同时添加阻聚剂和苯乙烯得到的透明浅黄色粘稠液体。
13.优选的，所述丙二醇的用量为2.15mol，邻苯二甲酸的用量为1.00mol，顺丁烯二酸的用量为1.00mol，阻聚剂为石蜡和氢醌混合制成，且石蜡和氢醌的配比为1:0.5，苯乙烯的用量为0.50mol。
14.优选的，所述引发剂为过氧化甲乙酮，引发剂用量为树脂质量的4％，促进剂是环烷酸钴，促进剂用量为树脂质量的1％。
15.本发明的有益效果：
16.本发明通过加入改性碳纤维可有效增加树脂玻璃纤维的拉伸荷载以及拉伸强度，从而增强树脂玻璃纤维的整体物理强度，使得树脂玻璃纤维的使用寿命延长，并且，与加入普通碳纤维相比，该树脂玻璃纤维加入改性碳纤维后，平均应变大，因此易产生变形，韧性好，便于施工。
具体实施方式
17.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
18.实施例1
19.本实施例所述uv-cipp修复用树脂玻璃纤维，所述主料成分按质量份计为：不饱和聚酯40份、改性碳纤维10份以及玻璃纤维20份；所述辅料成分按质量份计为：引发剂5份、固化剂10份以及促进剂5份。
20.改性碳纤维通过以下步骤制备：
21.(1)先将碳纤维制备成预浸料，预浸料实质就是将织物或增强纤维预先浸渍树脂，将经过复合处理后的半成品贮存备用；
22.(2)再采用相应的铺放形式将预浸料铺在成型模具上，经过加热熔融使得树脂基流动并与增强材料充分混合，冷却固化后得到所需的改性碳纤维。
23.热塑性树脂高粘度的特性是改性碳纤维预浸制备的一大困难，对于界面的改善往往可以采用合理的设置工艺参数，使得碳纤维和树脂的结合性更好，进而使制备所得的改性碳纤维获得相应的优异力学性能，预浸包括以下方法：
24.(1)溶液浸渍法：溶液浸渍工艺是选取一种所需要的溶剂，或者是利用几种溶剂配合而成的混合溶剂，使得树脂能够完全溶解，从而获得粘度较低的溶液来浸渍碳纤维，再将溶剂挥发制得预浸料；
25.这种方法规避了常见的热塑性树脂熔融粘度较高的缺点，使得纤维能够更好的被浸渍，但也存在一些不足，例如溶剂的蒸发和回收利用的成本较高，并且在一定程度上对环境造成影响，若是溶剂没有被完全蒸发，在复合材料内部会产生气泡和孔隙，影响改性碳纤维的各种性能，碳纤维在使用过程中耐溶性还会受到一定的影响；
26.本实施例中，选用甲基吡咯烷酮做溶剂，热塑性树脂选用酚酞侧基聚醚砜、酚酞侧基聚醚酮或聚醚砜中的任一种，运用相关的溶液浸渍工艺来制备纤维预浸料[30]，再加工成复合材料。
[0027]
(2)预混浸渍法：又称作后浸法，用不同的固体形式(如纤维、纤维集合体或粉末)来均匀的混合在碳纤维束中以此获取预混料的方法被称作预混浸渍法；
[0028]
预混料中的树脂基体还没有真正的去浸溃碳纤维束，所以预混料还必须有较好的悬垂性，同时因为树脂在熔融浸渍以前已均匀的附着在碳纤维束中，所以在一定程度上提高了熔融状态下树脂对增强纤维或纤维束的浸溃，所述预混浸渍法包括粉末浸渍法、薄膜层叠法以及混杂法，其中，
[0029]
粉末浸渍法：依照粉末干湿形态的不同，可将粉末法分为湿法粉末浸渍和干法粉末浸渍，湿法粉末浸渍又被称作悬浮法，就是将易挥发的非溶解型液体和树脂粉末配制成悬浮液，在碳纤维经过溶液时，碳纤维纤维被良好的分散开，同时树脂粉末粘附到碳纤维表面以及碳纤维束之间，经过加热来迅速除掉液体，最后通过熔融并压辊浸渍成型来获得预浸料；
[0030]
干法粉末浸渍法则是借助静电吸附或者气体流化手段，使得纤维粉末被吸附到通过树脂粉末区的碳纤维束及碳纤维外表面，再经加热并熔融后制备得到预浸料。
[0031]
(b)薄膜层叠法：运用对辊挤出或者吹塑将热塑性树脂制备出薄膜，再把纤维单向布或者织物同薄膜层层交替堆积铺放，经过加热加压使得纤维或者织物充分浸渍的方法叫做薄膜层叠法，该法操作简单，生产效率也比较高，若是相关参数选取合理，该方法可以较为便捷的生产出高质量复合材料。
[0032]
(c)混杂法：混杂法首先是将所需的热塑性树脂纺织成碳纤维或者是碳纤维膜带，再依据含胶量的数目将树脂纤维与碳纤维按适当比例紧密地并合在一起形成混合纱，混合纱再编织成一定的形状，最后阶段是高温加热，使得树脂熔融渗透到碳纤维中去，纤维混杂的最大优点就是树脂的量便于控制和操作，纤维可以被树脂充分浸润，从而可以通过缠绕成型获得外形复杂的制品，但是该法的缺点也十分明显，树脂浸润时很难实现均匀浸润，特别是，制备直径较细(《10um)的热塑性树脂纤维时有很大难度，并且织造过程中碳纤维容易损伤。
[0033]
不饱和聚酯是将丙二醇、邻苯二甲酸以及顺丁烯二酸进行缩聚合，同时添加阻聚剂和苯乙烯得到的透明浅黄色粘稠液体；
[0034]
所述丙二醇的用量为2.15mol，邻苯二甲酸的用量为1.00mol，顺丁烯二酸的用量为1.00mol，阻聚剂为石蜡和氢醌混合制成，且石蜡和氢醌的配比为1:0.5，苯乙烯的用量为0.50mol。
[0035]
本实施例中选取的引发剂为过氧化甲乙酮，此种引发剂可以常温引发，引发剂用量为树脂质量的4％，选取的促进剂是环烷酸钴，促进剂的作用是将引发剂的引发温度降到室温以下，从而调整凝胶时间，促进剂用量为树脂质量的1％，在配制树脂胶液时，促进剂用量应随固化温度而做出相应的调整；
[0036]
夏季实验环境温度较高，可减少促进剂加入比例或添加苯乙烯来控制固化速度，冬季实验环境的温度应保持在15℃以上，还可通过提高促进剂加入比例，来控制固化速度，在室温条件下先进行预固化，待达到凝胶点后再放入压机热压固化成型，所以实验环境温度和树脂浓度，固化剂与促进剂的加入量都是影响固化时间的关键因素。
[0037]
本发明中，主要通过立体混合法制成纤网试件，立体混合法制毡工艺中将玻璃纤维与改性碳纤维混合均匀，气流成网的主要原理是通过空气流输送纤维，以形成纤维杂乱排列的均匀纤网，所制得的纤网成三维立体分布，纵、横向强力差异小，基本显示出各向同性的优点，纤维经开松、除杂、混和后，喂入高速回转的锡林，进一步梳理成单纤维状态(为获得较好的均匀度)，在锡林的离心力和气流的联合作用下，纤维从锯齿上脱落，由气流均匀输送，凝聚在成网帘上(或尘笼)，形成纤网，最后将纤网浸入不饱和聚酯基体中，并依次加入引发剂、固化剂以及促进剂后取出晾干得到纤网试件；
[0038]
具体工作原理为：玻璃纤维与改性碳纤维混合形成的混合纤维均匀地输送至气流
成网机的输入帘上，再经喂给罗拉预压、收聚后输送至锡林，锡林高速旋转所产生的离心力以及风机所产生的高速气流使混合纤维从锡林上剥离，途经文氏管形风道均匀的吸附于尘笼的表面，位于压辊下侧，吸附于尘笼表面的杂乱纤网即为气流成网后的纤维网，再由输出帘回输送至后续加固机台(即针刺工艺)，气流成网机中的气流循环路线主要由输送风道及尘笼内隔板三部分组成，气流在文氏输送风道中将混合纤维从锡林上剥离并带到尘笼上形成的是正压，另一方面，风机在输送风道中抽回气流形成负压，使混合纤维能够紧密地吸附在尘笼上成网，整个过程当中，各部件的位置是不能移动的，以保证纤维网排列均匀，在保证密闭性的情况下，气流是循环利用的；
[0039]
气流成网的要点如下：
[0040]
a、气流成网是采用空气流输送纤维，空气流在管道中能给予纤维一个打乱与混合的作用，尤其是对于文氏管道的作用较为明显，以形成三维立体结构式的杂乱排列的混合纤维网。
[0041]
b、气流成网也存在一些硬性的问题，其整体工艺不大适用于细长型纤维的加工，成网的均匀度控制难度较大(杂乱的气流易导致纤维成网紊乱，纤网出现厚度不一的拉痕缺陷)，因此，气流成网工艺一般适用于加工体积一定、重量合适的纤维，在加工纤维细度较小，比重有较大差异的纤维时，需对选材和工艺进行适当的调整与改进。
[0042]
实施例2
[0043]
本实施例所述uv-cipp修复用树脂玻璃纤维，所述主料成分按质量份计为：不饱和聚酯50份、改性碳纤维20份以及玻璃纤维15份；所述辅料成分按质量份计为：引发剂10份、固化剂15份以及促进剂5份。
[0044]
改性碳纤维通过以下步骤制备：
[0045]
(3)先将碳纤维制备成预浸料，预浸料实质就是将织物或增强纤维预先浸渍树脂，将经过复合处理后的半成品贮存备用；
[0046]
(4)再采用相应的铺放形式将预浸料铺在成型模具上，经过加热熔融使得树脂基流动并与增强材料充分混合，冷却固化后得到所需的改性碳纤维。
[0047]
热塑性树脂高粘度的特性是改性碳纤维预浸制备的一大困难，对于界面的改善往往可以采用合理的设置工艺参数，使得碳纤维和树脂的结合性更好，进而使制备所得的改性碳纤维获得相应的优异力学性能，预浸包括以下方法：
[0048]
(1)溶液浸渍法：溶液浸渍工艺是选取一种所需要的溶剂，或者是利用几种溶剂配合而成的混合溶剂，使得树脂能够完全溶解，从而获得粘度较低的溶液来浸渍碳纤维，再将溶剂挥发制得预浸料；
[0049]
这种方法规避了常见的热塑性树脂熔融粘度较高的缺点，使得纤维能够更好的被浸渍，但也存在一些不足，例如溶剂的蒸发和回收利用的成本较高，并且在一定程度上对环境造成影响，若是溶剂没有被完全蒸发，在复合材料内部会产生气泡和孔隙，影响改性碳纤维的各种性能，碳纤维在使用过程中耐溶性还会受到一定的影响；
[0050]
本实施例中，选用甲基吡咯烷酮做溶剂，热塑性树脂选用酚酞侧基聚醚砜、酚酞侧基聚醚酮或聚醚砜中的任一种，运用相关的溶液浸渍工艺来制备纤维预浸料[30]，再加工成复合材料。
[0051]
(2)预混浸渍法：又称作后浸法，用不同的固体形式(如纤维、纤维集合体或粉末)
来均匀的混合在碳纤维束中以此获取预混料的方法被称作预混浸渍法；
[0052]
预混料中的树脂基体还没有真正的去浸溃碳纤维束，所以预混料还必须有较好的悬垂性，同时因为树脂在熔融浸渍以前已均匀的附着在碳纤维束中，所以在一定程度上提高了熔融状态下树脂对增强纤维或纤维束的浸溃，所述预混浸渍法包括粉末浸渍法、薄膜层叠法以及混杂法，其中，
[0053]
粉末浸渍法：依照粉末干湿形态的不同，可将粉末法分为湿法粉末浸渍和干法粉末浸渍，湿法粉末浸渍又被称作悬浮法，就是将易挥发的非溶解型液体和树脂粉末配制成悬浮液，在碳纤维经过溶液时，碳纤维纤维被良好的分散开，同时树脂粉末粘附到碳纤维表面以及碳纤维束之间，经过加热来迅速除掉液体，最后通过熔融并压辊浸渍成型来获得预浸料；
[0054]
干法粉末浸渍法则是借助静电吸附或者气体流化手段，使得纤维粉末被吸附到通过树脂粉末区的碳纤维束及碳纤维外表面，再经加热并熔融后制备得到预浸料。
[0055]
(b)薄膜层叠法：运用对辊挤出或者吹塑将热塑性树脂制备出薄膜，再把纤维单向布或者织物同薄膜层层交替堆积铺放，经过加热加压使得纤维或者织物充分浸渍的方法叫做薄膜层叠法，该法操作简单，生产效率也比较高，若是相关参数选取合理，该方法可以较为便捷的生产出高质量复合材料。
[0056]
(c)混杂法：混杂法首先是将所需的热塑性树脂纺织成碳纤维或者是碳纤维膜带，再依据含胶量的数目将树脂纤维与碳纤维按适当比例紧密地并合在一起形成混合纱，混合纱再编织成一定的形状，最后阶段是高温加热，使得树脂熔融渗透到碳纤维中去，纤维混杂的最大优点就是树脂的量便于控制和操作，纤维可以被树脂充分浸润，从而可以通过缠绕成型获得外形复杂的制品，但是该法的缺点也十分明显，树脂浸润时很难实现均匀浸润，特别是，制备直径较细(《10um)的热塑性树脂纤维时有很大难度，并且织造过程中碳纤维容易损伤。
[0057]
不饱和聚酯是将丙二醇、邻苯二甲酸以及顺丁烯二酸进行缩聚合，同时添加阻聚剂和苯乙烯得到的透明浅黄色粘稠液体；
[0058]
所述丙二醇的用量为2.15mol，邻苯二甲酸的用量为1.00mol，顺丁烯二酸的用量为1.00mol，阻聚剂为石蜡和氢醌混合制成，且石蜡和氢醌的配比为1:0.5，苯乙烯的用量为0.50mol。
[0059]
本实施例中选取的引发剂为过氧化甲乙酮，此种引发剂可以常温引发，引发剂用量为树脂质量的4％，选取的促进剂是环烷酸钴，促进剂的作用是将引发剂的引发温度降到室温以下，从而调整凝胶时间，促进剂用量为树脂质量的1％，在配制树脂胶液时，促进剂用量应随固化温度而做出相应的调整；
[0060]
夏季实验环境温度较高，可减少促进剂加入比例或添加苯乙烯来控制固化速度，冬季实验环境的温度应保持在15℃以上，还可通过提高促进剂加入比例，来控制固化速度，在室温条件下先进行预固化，待达到凝胶点后再放入压机热压固化成型，所以实验环境温度和树脂浓度，固化剂与促进剂的加入量都是影响固化时间的关键因素。
[0061]
本发明中，主要通过立体混合法制成纤网试件，立体混合法制毡工艺中将玻璃纤维与改性碳纤维混合均匀，气流成网的主要原理是通过空气流输送纤维，以形成纤维杂乱排列的均匀纤网，所制得的纤网成三维立体分布，纵、横向强力差异小，基本显示出各向同
性的优点，纤维经开松、除杂、混和后，喂入高速回转的锡林，进一步梳理成单纤维状态(为获得较好的均匀度)，在锡林的离心力和气流的联合作用下，纤维从锯齿上脱落，由气流均匀输送，凝聚在成网帘上(或尘笼)，形成纤网，最后将纤网浸入不饱和聚酯基体中，并依次加入引发剂、固化剂以及促进剂后取出晾干得到纤网试件；
[0062]
具体工作原理为：玻璃纤维与改性碳纤维混合形成的混合纤维均匀地输送至气流成网机的输入帘上，再经喂给罗拉预压、收聚后输送至锡林，锡林高速旋转所产生的离心力以及风机所产生的高速气流使混合纤维从锡林上剥离，途经文氏管形风道均匀的吸附于尘笼的表面，位于压辊下侧，吸附于尘笼表面的杂乱纤网即为气流成网后的纤维网，再由输出帘回输送至后续加固机台(即针刺工艺)，气流成网机中的气流循环路线主要由输送风道及尘笼内隔板三部分组成，气流在文氏输送风道中将混合纤维从锡林上剥离并带到尘笼上形成的是正压，另一方面，风机在输送风道中抽回气流形成负压，使混合纤维能够紧密地吸附在尘笼上成网，整个过程当中，各部件的位置是不能移动的，以保证纤维网排列均匀，在保证密闭性的情况下，气流是循环利用的；
[0063]
气流成网的要点如下：
[0064]
a、气流成网是采用空气流输送纤维，空气流在管道中能给予纤维一个打乱与混合的作用，尤其是对于文氏管道的作用较为明显，以形成三维立体结构式的杂乱排列的混合纤维网。
[0065]
b、气流成网也存在一些硬性的问题，其整体工艺不大适用于细长型纤维的加工，成网的均匀度控制难度较大(杂乱的气流易导致纤维成网紊乱，纤网出现厚度不一的拉痕缺陷)，因此，气流成网工艺一般适用于加工体积一定、重量合适的纤维，在加工纤维细度较小，比重有较大差异的纤维时，需对选材和工艺进行适当的调整与改进。
[0066]
对比例1
[0067]
对比例与实施例1的区别在于：主料成分中未加入改性碳纤维。
[0068]
对比例2
[0069]
对比例与实施例1的区别在于：主料成分中仅加入碳纤维。
[0070]
实施例3
[0071]
对实施例1、实施例2通过混合法制备以及对比例1和对比例2制备得到的四个纤网试件进行测试，测试内容包括拉伸荷载、拉伸强度以及平均应变，测试结构如下表所示：
[0072] 拉伸荷载(kn)拉伸强度(mpa)平均应变(％)实施例18.814535.4228.42实施例28.633538.5626.51对比例15.368335.2611.35对比例27.215427.8619.58
[0073]
由上表可知，加入改性碳纤维可有效增加树脂玻璃纤维的拉伸荷载以及拉伸强度，从而增强树脂玻璃纤维的整体物理强度，使得树脂玻璃纤维的使用寿命延长，并且，与加入普通碳纤维相比，该树脂玻璃纤维加入改性碳纤维后，平均应变大，因此易产生变形，韧性好，便于施工。
[0074]
需要说明的是，在本文中，如若存在第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间
存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0075]
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
再多了解一些
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