CN109895465B - 纤维编织物及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及高性能纤维复合材料领域，公开了一种用于改善碳纤维复合材料车体抗震性能的纤维编织物及其制备方法和应用。其中，该纤维编织物由缝编线将碳纤维单层和热致液晶聚芳酯LCP纤维单层缝合起来，热致液晶聚芳酯LCP连续纤维具有良好的振动衰减性，将此种织物用于车体复合材料中，可提高驾乘舒适性和安全性。碳纤维和LCP纤维均以连续纱线的形式参与织造成织物：特别地，纤维纱束沿一定角度‑45°、45°、0°或90°排列成单向层后织成多轴向织物，其中LCP纤维层与碳纤维层按照1:1的比例交替叠加。本发明还涉及该种织物的应用方法及领域。

Description

纤维编织物及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及高性能纤维复合材料领域，具体涉及纤维编织物及其制备方法和应用。

背景技术

专利申请CN1482176A公开了一种含短纤维和热致液晶聚合物的复合材料。以重量份计，由以下组份和含量组成：30-75尼龙6，9-50短纤维，1-20热致液晶聚合物。所述短纤维为玻璃纤维(GF)、碳纤维(CF)、Kevlar纤维或晶须。所述热致液晶聚合物(TLCP)为主链型芳香共聚酯，熔融范围为190-360℃。本发明复合材料具有很好的流动性能，在制备大型薄壁制件及结构精细的制件时具有独特的优势。

专利申请CN105612202A公开了一种纤维复合材料(42)，具有至少一个由纤维材料构成的纤维层(4,14,16)，其嵌入在基于热塑性塑料的基体(8,18)中，其中基体(8,18)的组合物包含：所述纤维层(4,14,16)构成为单向纤维层，织物层或网格布层，针织品、针织袜或编织物或者无序纤维垫或非织造织物形式的长纤维，或者它们的组合。所述纤维材料包含由下述纤维类型的一种或多种构成的纤维：玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、芳族聚酰胺纤维、液晶聚合物纤维、聚亚苯硫醚纤维、聚醚酮纤维、聚醚醚酮纤维、聚醚酰亚胺纤维。

专利申请CN102770260A公开了一种包含重叠和交织带材的组合体的中间材料，至少一些所述带材，优选所有的所述带材，包含在平行于所述带材长度的方向上伸展的一系列增强纱线或单丝，以形成单向片材，在所述单向片材的每个面上所述单向片材与由热塑性纤维形成的无纺布关联，其中所述带材称为搭并带材，所述两片无纺布的热塑性为所述搭并带材提供内聚性。所述在每片搭并带材中的热塑性纤维选自以下物质的纤维：聚酰胺、共聚酰胺、聚酰胺-嵌段醚或酯、聚邻苯二甲酰胺(PPA)、聚酯(聚对苯二甲酸乙二醇酯-PET-、聚对苯二甲酸丁二醇酯-PBT-等)、共聚酯(CoPE)、热塑性聚氨酯(TPU)、聚缩醛(POM等)、聚烯烃、聚醚砜(PES)、聚砜、聚亚苯基砜、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)、聚(苯硫醚)(PPS)或聚醚酰亚胺(PEI)、热塑性聚酰亚胺、液晶聚合物(LCP)、苯氧基化合物、嵌段共聚物如苯乙烯-丁二烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物(SBM)、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸甲酯共聚物(MAM)，或者由所述热塑性材料制造的纤维的混合物。

通过交织捻合的带材的组合体的中间材料，材料的特征在于，至少一些带材，并优选所有的带材，由在平行于带材长度的方向上伸展的一系列增强丝束或单丝组成，以形成单向片材，在所述单向片材的每个表面上所述单向片材与热塑性纤维无纺布关联，其中所述带材称为所谓的搭并带材，由于具有热塑性特征，所述两片无纺布确保了所述搭并带材的内聚性。

这类产品存在以下缺点：带材制造工艺复杂，以带材的方式在织机上织造难度较大，生产效率较低。现有方案中中间材料适用的复合材料工艺类型较窄。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的上述问题，提供一种纤维编织物及其制备方法和应用，该纤维编织物具有良好抗震衰减性，另外，该热致液晶聚芳酯纤维能够在该纤维编织物中形成网络能够防止复合材料破坏后形成尖锐度断面，从而对驾乘人员起到保护作用。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供了一种纤维编织物，其中，该纤维编织物由缝编线将碳纤维单层和热致液晶聚芳酯(LCP)纤维单层缝合起来，其中，该LCP含有式(1)和式(2)所示的结构单元；

式(1)：

式(2)：

优选地，所述碳纤维单层和所述热致液晶聚芳酯纤维单层交替平铺在一起；优选地，所述碳纤维单层的层数为3-5层，所述碳纤维单层的层数和所述热致液晶聚芳酯纤维单层的层数的比例为1：(1-2)，优选为1：1；以及

所述碳纤维单层中的碳纤维在平面内平铺的密度为100-150克/平方米，所述热致液晶聚芳酯纤维单层中的热致液晶聚芳酯纤维在平面内平铺的密度为55-65克/平方米，优选为60克/平方米。

优选地，所述碳纤维单层中的碳纤维和所述热致液晶聚芳酯纤维单层中的热致液晶聚芳酯纤维沿着不同的角度排列；

进一步优选地，所述碳纤维单层中的碳纤维沿90°、-45°、+45°和0°中的任意一种角度排列；所述热致液晶聚芳酯纤维单层中的热致液晶聚芳酯纤维沿着与所述碳纤维不同的角度排列；

更进一步优选地，所述碳纤维单层中的碳纤维沿90°或0°角度排列；所述热致液晶聚芳酯纤维单层中的热致液晶聚芳酯纤维沿-45°或+45°角度排列；或者

所述碳纤维单层中的碳纤维沿-45°或+45°角度排列；所述热致液晶聚芳酯纤维单层中的热致液晶聚芳酯纤维沿90°或0°角度排列。

优选地，所述碳纤维、所述热致液晶聚芳酯纤维和所述缝编线均为连续长丝；

进一步优选地，所述缝编线为涤纶；

所述碳纤维为聚丙烯腈基碳纤维、沥青基碳纤维、粘胶基碳纤维和酚醛基碳纤维中的一种或多种；

所述热致液晶聚芳酯纤维由对羟基苯甲酸(HBA)和2-羟基-6-萘甲酸(HNA)两种单体和醋酐反应进行乙酰化后,进行酯交换反应和脱醋酸处理,经熔融无规共聚合制得，也可加入第三组份单体进行熔融共聚合。

更进一步优选地，所述碳纤维为1k、3k、6k、12k、24k和50k中的一种或多种，拉伸强度为2900-4900MPa，拉伸模量为230-290GPa；所述热致液晶聚芳酯纤维的细度为28-1100dtex，拉伸强度为3400-4100MPa，拉伸模量为70.5-148GPa。

优选地，该纤维编织物的厚度为0.35-0.65mm，优选为0.4-0.6mm。

本发明第二方面提供了一种纤维编织物的制备方法，其中，该制备方法包括以下步骤：

(1)将碳纤维平铺为碳纤维单层；

(2)将热致液晶聚芳酯纤维平铺为热致液晶聚芳酯纤维单层；

(3)由缝编线将碳纤维单层和热致液晶聚芳酯纤维单层缝合起来；

其中，该LCP含有式(1)和式(2)所示的结构单元；

式(1)：

式(2)：

优选地，所述碳纤维单层和所述热致液晶聚芳酯纤维单层交替平铺在一起；优选地，所述碳纤维单层的层数为3-5层，所述碳纤维单层的层数和所述热致液晶聚芳酯纤维单层的层数的比例为1：(1-2)，优选为1：1；以及

所述碳纤维单层中的碳纤维在平面内平铺的密度为100-150克/平方米，所述热致液晶聚芳酯纤维单层中的热致液晶聚芳酯纤维在平面内平铺的密度为55-65克/平方米，优选为60克/平方米。

优选地，所述碳纤维单层中的碳纤维和所述热致液晶聚芳酯纤维单层中的热致液晶聚芳酯纤维沿着不同的角度排列；

进一步优选地，所述碳纤维单层中的碳纤维沿90°、-45°、+45°和0°中的任意一种角度排列；所述热致液晶聚芳酯纤维单层中的热致液晶聚芳酯纤维沿着与所述碳纤维不同的角度排列；

更进一步优选地，所述碳纤维单层中的碳纤维沿90°或0°角度排列；所述热致液晶聚芳酯纤维单层中的热致液晶聚芳酯纤维沿-45°或+45°角度排列；或者

所述碳纤维单层中的碳纤维沿-45°或+45°角度排列；所述热致液晶聚芳酯纤维单层中的热致液晶聚芳酯纤维沿90°或0°角度排列。

优选地，所述碳纤维、所述热致液晶聚芳酯纤维和所述缝编线均为连续长丝；

进一步优选地，所述缝编线为涤纶；

所述碳纤维为聚丙烯腈基碳纤维、沥青基碳纤维、粘胶基碳纤维和酚醛基碳纤维中的一种或多种；

所述热致液晶聚芳酯纤维由对羟基苯甲酸(HBA)和2-羟基-6-萘甲酸(HNA)两种单体和醋酐反应进行乙酰化后,进行酯交换反应和脱醋酸处理,经熔融无规共聚合制得。

更进一步优选地，所述碳纤维为1k、3k、6k、12k、24k和50k中的一种或多种，拉伸强度为2900-4900MPa，拉伸模量为230-290GPa；所述热致液晶聚芳酯纤维的细度为28-1100dtex，拉伸强度为3400-4100MPa，拉伸模量为70.5-148GPa。

本发明第三方面提供了一种由上述所述的制备方法制备的纤维编织物。

优选地，该纤维编织物的厚度为0.35-0.65mm，优选为0.4-0.6mm。

本发明第四方面提供了上述所述的纤维编织物在汽车轻量化中的应用。

通过上述技术方案，本发明提供的纤维编织物具有以下优点：

(1)现有技术方案中中间材料用的带材中不仅含有连续纱线，还含有由热塑性纤维形成的无纺布，造成适用于现有技术中间材料的工艺有局限性，中间材料的制作工艺也比本方案复杂；而本发明只含连续纤维纱线，克服了上述缺点。

(2)本发明中的纤维编织物以纤维原纱平铺为平面层，编织成的编织物的布样柔软，随形性好，便于树脂浸润；可用于真空导流、高压RTM、湿法模压等复合材料制备工艺，适用性更强。

(3)现有技术方案中包含的热塑性液晶聚合物纤维以短切纤维的形式被用于制备无纺布，本方案中加入的LCP纤维为连续纤维长丝，纤维的应用形式和制备工艺有很大差异。

(4)特别地，具有良好抗震衰减性的热致液晶聚芳酯LCP连续纤维编织于纤维编织物中，能够改善碳纤维复合材料车体的抗震性能。

(5)LCP纤维与碳纤维分别按一定角度排列成单层纤维层，然后由缝编线将沿一定角度的碳纤维层和LCP层缝合起来，形成的多轴向织物，具有良好的抗震性能。

附图说明

图1是本发明提供的纤维编织物的结构示意图；

图2是对比例1制备的碳纤维编织物和本发明的实施例1制备的含有LCP纤维的纤维编织物的样品的振动衰减性测试图。

附图标记说明

1 试样1 2 试样2

具体实施方式

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

第一方面，本发明提供了一种纤维编织物，其中，该纤维编织物可以由缝编线将碳纤维单层和热致液晶聚芳酯(LCP)纤维单层缝合起来，其中，该LCP含有式(1)和式(2)所示的结构单元；

式(1)：

式(2)：

根据本发明，所述碳纤维单层和所述热致液晶聚芳酯纤维单层可以交替平铺在一起；在本发明中，所述碳纤维或所述热致液晶聚芳酯纤维以纤维纱束的形式平铺成纤维层，能够缩减工艺流程、降低成本、使纤维编织物的适用性更宽泛。

根据本发明，所述碳纤维单层和所述热致液晶聚芳酯纤维单层交替平铺在一起，即，在所述碳纤维单层的上面平铺上一层所述热致液晶聚芳酯纤维单层，然后再在所述热致液晶聚芳酯纤维单层的上面平铺上一层所述碳纤维单层，依此类推，二者交替进行，所述碳纤维单层的层数和所述热致液晶聚芳酯纤维单层的层数没有具体限定，可以根据应用的不同需要，以及根据汽车不同部位对抗震性能的要求不同而选择层数以及所述碳纤维和所述热致液晶聚芳酯纤维的密度。例如，在本发明中，所述碳纤维单层的层数可以为3-5层，所述热致液晶聚芳酯纤维单层的层数可以为3-6层；优选地，所述碳纤维单层的层数可以为3-4层，所述热致液晶聚芳酯纤维单层的层数可以为3-5层；更优选地，所述碳纤维单层的层数为4层，所述热致液晶聚芳酯纤维单层的层数为4层；在本发明中，所述碳纤维单层的层数和所述热致液晶聚芳酯纤维单层的层数的比例可以为1：(1-2)，优选为1：1。

根据本发明，所述碳纤维在平面内平铺的密度可以用每平方米内的重量数来表示，例如，所述碳纤维单层中的碳纤维在平面内平铺的密度可以为100-150克/平方米，所述热致液晶聚芳酯纤维单层中的热致液晶聚芳酯纤维在平面内平铺的密度可以为55-65克/平方米，优选为60克/平方米。如果所述热致液晶聚芳酯纤维的用量过多，可能会造成纤维编织物的拉伸强度和刚度下降，如果所述热致液晶聚芳酯纤维的用量过少，则可能不能很好地起到改善抗震性能的作用。

根据本发明，所述碳纤维单层中的碳纤维和所述热致液晶聚芳酯纤维单层中的热致液晶聚芳酯纤维可以按照一定的角度来平铺，并且，所述碳纤维单层中的碳纤维和所述热致液晶聚芳酯纤维单层中的热致液晶聚芳酯纤维沿着不同的角度排列；这样，制成的纤维编织物的抗震性能好。

进一步优选地，所述碳纤维单层中的碳纤维沿90°、-45°、+45°和0°中的任意一种角度排列；所述热致液晶聚芳酯纤维单层中的热致液晶聚芳酯纤维沿着与所述碳纤维不同的角度排列；这样，制成的纤维编织物的抗震性能比较好。

更进一步优选地，所述碳纤维单层中的碳纤维沿90°或0°角度排列；所述热致液晶聚芳酯纤维单层中的热致液晶聚芳酯纤维沿-45°或+45°角度排列；或者，所述碳纤维单层中的碳纤维沿-45°或+45°角度排列；所述热致液晶聚芳酯纤维单层中的热致液晶聚芳酯纤维沿90°或0°角度排列。这样，制成的纤维编织物的抗震性能更好。

根据本发明，所述碳纤维、所述热致液晶聚芳酯纤维和所述缝编线均可以为连续长丝；即，所述连续长丝是可以作为经纬纱可以用来织造织物的长丝，其与无纺布用的纤维的长度以及短切纤维的长度具有明显的区别。

根据本发明，优选地，所述缝编线为涤纶。

根据本发明，所述碳纤维可以为聚丙烯腈基碳纤维、沥青基碳纤维、粘胶基碳纤维和酚醛基碳纤维中的一种或多种；优选地，所述碳纤维为聚丙烯腈基碳纤维。

根据本发明，所述热致液晶聚芳酯纤维由对羟基苯甲酸(HBA)和2-羟基-6-萘甲酸(HNA)两种单体和醋酐反应进行乙酰化后,进行酯交换反应和脱醋酸处理,经熔融无规共聚合制得，也可加入第三组份单体进行熔融共聚合。根据本发明，所述碳纤维为1k、3k、6k、12k、24k和50k中的一种或多种，拉伸强度为2900-4900MPa，拉伸模量为230-290GPa；优选地，所述碳纤维为12k或24k，所述热致液晶聚芳酯纤维的细度为28-1100dtex，拉伸强度可以为3400-4100MPa，拉伸模量可以为70.5-148GPa。

根据本发明，更优选地，所述热致液晶聚芳酯纤维的细度为1100dtex，拉伸强度为2900MPa，拉伸模量为135GPa。

在本发明中，进一步优选地，所述热致液晶聚芳酯纤维的拉伸强度比所述碳纤维的拉伸强度小，热致液晶聚芳酯纤维的拉伸模量比碳纤维的拉伸模量小，由于热致液晶聚芳酯纤维具有良好的抗震衰减性，而使制备的纤维编织物的抗震性能更好。

根据本发明，该纤维编织物的厚度可以为0.35-0.65mm，优选为0.4-0.6mm。

第二方面，本发明提供了一种纤维编织物的制备方法，其中，该制备方法包括以下步骤：

(1)将碳纤维平铺为碳纤维单层；

(2)将热致液晶聚芳酯纤维平铺为热致液晶聚芳酯纤维单层；

(3)由缝编线将碳纤维单层和热致液晶聚芳酯纤维单层缝合起来；

其中，该LCP含有式(1)和式(2)所示的结构单元；

式(1)：

式(2)：

根据本发明的制备方法，所述碳纤维单层和所述热致液晶聚芳酯纤维单层可以交替平铺在一起；在本发明中，所述碳纤维或所述热致液晶聚芳酯纤维以纤维纱束的形式平铺成纤维层，能够缩减工艺流程、降低成本、使纤维编织物的适用性更宽泛。

根据本发明的制备方法，所述碳纤维单层和所述热致液晶聚芳酯纤维单层交替平铺在一起，即，在所述碳纤维单层的上面平铺上一层所述热致液晶聚芳酯纤维单层，然后再在所述热致液晶聚芳酯纤维单层的上面平铺上一层所述碳纤维单层，依此类推，二者交替进行，所述碳纤维单层的层数和所述热致液晶聚芳酯纤维单层的层数没有具体限定，可以根据应用的不同需要，以及根据汽车不同部位对抗震性能的要求不同而选择层数以及所述碳纤维和所述热致液晶聚芳酯纤维的密度。例如，在本发明中，所述碳纤维单层的层数可以为3-5层，所述热致液晶聚芳酯纤维单层的层数可以为3-6层；优选地，所述碳纤维单层的层数可以为3-4层，所述热致液晶聚芳酯纤维单层的层数可以为3-5层；更优选地，所述碳纤维单层的层数为4层，所述热致液晶聚芳酯纤维单层的层数为4层；在本发明中，所述碳纤维单层的层数和所述热致液晶聚芳酯纤维单层的层数的比例可以为1：(1-2)，优选为1：1。

根据本发明的制备方法，所述碳纤维在平面内平铺的密度可以用每平方米内的重量数来表示，例如，所述碳纤维单层中的碳纤维在平面内平铺的密度可以为100-150克/平方米，所述热致液晶聚芳酯纤维单层中的热致液晶聚芳酯纤维在平面内平铺的密度可以为55-65克/平方米，优选为60克/平方米。如果所述热致液晶聚芳酯纤维的用量过多，可能会造成纤维编织物的拉伸强度和刚度下降，如果所述热致液晶聚芳酯纤维的用量过少，则可能不能很好地起到改善抗震性能的作用。

根据本发明的制备方法，所述碳纤维单层中的碳纤维和所述热致液晶聚芳酯纤维单层中的热致液晶聚芳酯纤维可以按照一定的角度来平铺，并且，所述碳纤维单层中的碳纤维和所述热致液晶聚芳酯纤维单层中的热致液晶聚芳酯纤维沿着不同的角度排列；这样，制成的纤维编织物的抗震性能好。

进一步优选地，所述碳纤维单层中的碳纤维沿90°、-45°、+45°和0°中的任意一种角度排列；所述热致液晶聚芳酯纤维单层中的热致液晶聚芳酯纤维沿着与所述碳纤维不同的角度排列；这样，制成的纤维编织物的抗震性能比较好。

更进一步优选地，所述碳纤维单层中的碳纤维沿90°或0°角度排列；所述热致液晶聚芳酯纤维单层中的热致液晶聚芳酯纤维沿-45°或+45°角度排列；或者，所述碳纤维单层中的碳纤维沿-45°或+45°角度排列；所述热致液晶聚芳酯纤维单层中的热致液晶聚芳酯纤维沿90°或0°角度排列。这样，制成的纤维编织物的抗震性能更好。

根据本发明的制备方法，所述碳纤维、所述热致液晶聚芳酯纤维和所述缝编线均可以为连续长丝；即，所述连续长丝是可以作为经纬纱可以用来织造织物的长丝，其与无纺布用的纤维的长度以及短切纤维的长度具有明显的区别。

根据本发明的制备方法，优选地，所述缝编线为涤纶。另外，在本发明的制备方法中，所述缝编线的缝合方式没有具体限定，例如，可以为“一上一下”的缝合方法，也可以为“两上两下”的缝合方法，其为本领域技术人员所熟知的缝合方法，在此不再赘述。

根据本发明的制备方法，所述碳纤维可以为聚丙烯腈基碳纤维、沥青基碳纤维、粘胶基碳纤维和酚醛基碳纤维中的一种或多种；优选地，所述碳纤维为聚丙烯腈基碳纤维。

根据本发明的制备方法，所述热致液晶聚芳酯纤维由对羟基苯甲酸(HBA)和2-羟基-6-萘甲酸(HNA)两种单体和醋酐反应进行乙酰化后,进行酯交换反应和脱醋酸处理,经熔融无规共聚合制得。

根据本发明的制备方法，所述碳纤维为1k、3k、6k、12k、24k和50k中的一种或多种，拉伸强度为2900-4900MPa，拉伸模量为230-290GPa；优选地，所述碳纤维为12k和/或24k，拉伸强度可以为3400-4100MPa，拉伸模量可以为70.5-148GPa。

根据本发明的制备方法，所述碳纤维纱线的规格包含但不限于1-24K、48K和50K。其中，1-24K、48K和50K指的是碳纤维的规格，表示的是碳纤维丝束中的单丝数量，例如，1K＝1000(根)、3K＝3000(根)、6K＝6000(根)、12K＝12000(根)。同时，1K、3K、6K、12K、24K也称为小丝束，而48K以上的为大丝束。

根据本发明的制备方法，更优选地，热致液晶聚芳酯纤维的细度为1100Dtex/96，拉伸强度为2900MPa，拉伸模量为135GPa。

在本发明中，进一步优选地，所述热致液晶聚芳酯纤维的拉伸强度比所述碳纤维的拉伸强度小，热致液晶聚芳酯纤维的拉伸模量比碳纤维的拉伸模量小，由于热致液晶聚芳酯纤维具有良好的抗震衰减性，而使制备的纤维编织物的抗震性能更好。

根据本发明的制备方法制备的纤维编织物的厚度可以为0.35-0.65mm，优选为0.4-0.6mm。

第三方面，本发明提供了一种由上述所述的制备方法制备的纤维编织物。

根据本发明，该纤维编织物的厚度为0.35-0.65μm，优选为0.4-0.6μm。

第四方面，本发明提供了上述所述的纤维编织物在汽车轻量化中的应用。

在本发明中，所述纤维编织物没有具体限定应用于汽车的具体的部位，可以作为汽车内饰应用于汽车上，例如，可以应用于汽车壳体或者座椅上等。

本发明通过在碳纤维中加入热致液晶聚芳酯LCP连续纤维，由于该热致液晶聚芳酯LCP连续纤维具有良好的振动衰减性，将此种纤维用于车体复合材料中，能够改善车体抗震性能，能够提高驾乘舒适性和安全性；另外，该热致液晶聚芳酯LCP连续纤维可以在纤维编织物中形成网络，能够防止该纤维编织物破坏后形成尖锐断面，从而对驾乘人员起到保护作用。

以下将通过实施例对本发明进行详细描述。

以下实施例中，试样的振动衰减性参数通过衰减振动阻尼测试方法测得；

碳纤维原料为台丽公司牌号为TC-36P的市售品。

LCP纤维原料为株式会社公司规格为1100dtex/96的市售品。

实施例1

本实施例在于说明本发明的纤维编织物及其制备方法和应用。

(1)准备碳纤维单层：按照0°的角度平铺的碳纤维单层C1，按照45°的角度平铺的碳纤维单层C2，按照90°的角度平铺的碳纤维单层C3，按照-45°的角度平铺的碳纤维单层C4；

其中，所述碳纤维为聚丙烯腈基碳纤维，且所述碳纤维为12k，拉伸强度为4900MPa，拉伸模量为250GPa。

(2)在水平面上依次平铺C1，C2，C3，C4，具体地，参考图1所示，碳纤维单层和LCP单层交替平铺，且所述碳纤维单层的层数与所述LCP单层的层数的比例为1：1，以及所述碳纤维在平面内平铺的密度为150克/平方米。

(3)用涤纶线将C1-C4层缝合起来，形成纤维编织物W1，工艺简单，且本发明中的纤维编织物以纤维原纱平铺为平面层，编织成的编织物的布样柔软，随形性好，便于树脂浸润；可用于真空导流、高压RTM、湿法模压等复合材料制备工艺，适用性更强。

将该纤维编织物W1应用在汽车内饰上，例如，汽车驾驶员的座椅上。并且将其标记为试样1对其进行振动衰减性测试，测试的具体数据结果如表1所示，测试的振动衰减曲线图谱可以从图2中的试样1中看出，波谱幅度比较平缓，对数衰减率小。

对比例1

按照与实施例1相同的方法制备纤维编织物，所不同之处在于，将步骤(2)中的碳纤维单层替换为LCP纤维单层。所述LCP纤维在平面内平铺的密度为60克/平方米

结果形成纤维编织物D1。

将该纤维编织物D1应用在汽车内饰上，例如，汽车驾驶员的座椅上。并且将其标记为试样2对其进行振动衰减性测试，测试的具体数据结果如表1所示，测试的振动衰减曲线图谱可以从图2中的试样2中看出，波谱幅度比较大，对数衰减率大。

表1

通过实施例可以看出，采用本发明的制备方法制备的纤维编织物，由于本发明只含连续纤维纱线，工艺简单。本发明中的纤维编织物以纤维原纱平铺为平面层，编织成的编织物的布样柔软，随形性好，便于树脂浸润；可用于真空导流、高压RTM、湿法模压等复合材料制备工艺，适用性更强。特别地，将具有良好抗震衰减性的热致液晶聚芳酯LCP连续纤维编织于纤维编织物中，能够改善碳纤维复合材料车体的抗震性能。LCP纤维与碳纤维分别按一定角度排列成单层纤维层，然后由缝编线将沿一定角度的碳纤维层和LCP层缝合起来，形成的多轴向织物，可以具有良好的抗震性能。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种纤维编织物，其特征在于，该纤维编织物由缝编线将碳纤维单层和热致液晶聚芳酯LCP纤维单层缝合起来，其中，该LCP含有式（1）和式（2）所示的结构单元；

式（1）：

，式（2）：

；

所述热致液晶聚芳酯纤维单层中的热致液晶聚芳酯纤维在平面内平铺的密度为55-65克/平方米；

所述碳纤维单层中的碳纤维和所述热致液晶聚芳酯纤维单层中的热致液晶聚芳酯纤维沿着不同的角度排列；

所述碳纤维、所述热致液晶聚芳酯纤维和所述缝编线均为连续长丝；所述碳纤维为聚丙烯腈基碳纤维；

所述碳纤维为1k、3k、6k、12k、24k和50k中的一种或多种，拉伸强度为2900-4900MPa，拉伸模量为230-290GPa；所述热致液晶聚芳酯纤维的细度为28-1100dtex，拉伸强度为3400-4100MPa，拉伸模量为70.5-148GPa。

2.根据权利要求1所述的纤维编织物，其中，所述碳纤维单层和所述热致液晶聚芳酯纤维单层交替平铺在一起。

3.根据权利要求2所述的纤维编织物，其中，所述碳纤维单层的层数为3-5层，所述碳纤维单层的层数和所述热致液晶聚芳酯纤维单层的层数的比例为1：（1-2）；以及

所述碳纤维单层中的碳纤维在平面内平铺的密度为100-150克/平方米。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的纤维编织物，其中，所述碳纤维单层中的碳纤维沿90⁰、-45⁰、+45⁰和0⁰中的任意一种角度排列；所述热致液晶聚芳酯纤维单层中的热致液晶聚芳酯纤维沿着与所述碳纤维不同的角度排列。

5.根据权利要求4所述的纤维编织物，其中，所述碳纤维单层中的碳纤维沿90⁰或0⁰角度排列；所述热致液晶聚芳酯纤维单层中的热致液晶聚芳酯纤维沿-45⁰或+45⁰角度排列；或者，

所述碳纤维单层中的碳纤维沿-45⁰或+45⁰角度排列；所述热致液晶聚芳酯纤维单层中的热致液晶聚芳酯纤维沿90⁰或0⁰角度排列。

6.根据权利要求4所述的纤维编织物，其中，

所述缝编线为涤纶；

所述热致液晶聚芳酯纤维由单体对羟基苯甲酸、单体2-羟基-6-萘甲酸和醋酐进行乙酰化反应后，再进行酯交换反应和脱醋酸处理，经熔融无规共聚合而得到的。

7.根据权利要求1所述的纤维编织物，其中，该纤维编织物的厚度为0.35-0.65μm。

8.根据权利要求1所述的纤维编织物，其中, 该纤维编织物的厚度为0.4-0.6μm。

9.一种权利要求1-8中任意一项所述纤维编织物的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：

（1）将碳纤维平铺为碳纤维单层；

（2）将热致液晶聚芳酯纤维平铺为热致液晶聚芳酯纤维单层；

（3）由缝编线将碳纤维单层和热致液晶聚芳酯纤维单层缝合起来。

10.权利要求1-8中任意一项所述的纤维编织物在汽车轻量化中的应用。

Images