一種熱塑性樹脂復合材料、制備方法及其應用技術

本發明專利技術屬于樹脂材料科學技術領域，公開了一種熱塑性樹脂復合材料、制備方法及其應用。本發明專利技術的熱塑性樹脂復合材料包括以下組分和重量百分含量：40-80％的連續纖維，20～30％的熱塑性樹脂，0-18％阻燃劑，0-9％抗紫外劑和0-3％的抗氧劑。本發明專利技術公開的一種上述熱塑性樹脂復合材料的制備方法包括以下步驟：纖維開卷展絲鋪平；單向纖維布浸漬；冷卻壓平；收卷成型。本發明專利技術還公開了一種上述熱塑性樹脂復合材料制成車門的方法，該方法包括以下步驟：單向纖維浸漬帶鋪層；浸漬帶加熱加壓成型制成復合材料板材；復合材料預加熱；復合材料在模具中加壓成型。本發明專利技術的復合材料車門具有可整體成型、綜合性能優異、抗沖擊性能好、不易破損、不易產生永久變形等優點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于樹脂材料科學
，具體涉及一種熱塑性樹脂復合材料、制備方法及其應用。
技術介紹
熱塑性樹脂復合材料，特別是連續纖維增強的熱塑性樹脂復合材料具有許多突出的性能優點，例如抗沖擊破壞性能好、損傷后易修復、預浸料可以長期保存、制品可以回收重復利用等優點。因而近年來得到了巨大的發展，相應的制備技術也得到了很大的突破。然 而，由于我國熱塑性復合材料還處于研究的初級階段，因此品種比較單一，其成型工藝也不很成熟，應用范圍也需要進一步的拓寬。目前我國的車輛的車門大部分采用鋼鐵制成。鋼制車門重量比較重，影響車輛的載重量。鋼制車門在使用的過程中銹蝕嚴重，腐蝕破損后不易修補，車門壽命短，更換量大。鋼制車門在裝卸及運輸貨物的過程中受力不均容易導致車門變形，門縫間隙變大，造成貨物漏撒財產損失。另外，鋼制車門所用的鋼材生產時耗用能源較大，污染嚴重，又是不可再生資源，同時制造成本也較高。因此，業界一直在尋找一種能夠代替鋼材的材料來制造車門，同時達到車輛減重、節能減排、清潔環保的目的。早期人們采用短纖維增強的熱固性樹脂基復合材料，如片狀模塑料(SMC)替代鋼材來制造車門，取得了一定的良好效果。例如SMC車門比較輕，達到了車輛減重的效果。此外SMC車門還具有耐腐蝕、耐酸堿、抗老化、免油漆等優點。然而，SMC車門仍然存在一些缺陷，比如抗沖擊性能較差，破損不易修補，生產時使用大量溶劑造成環境污染，難以回收重復利用等。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種熱塑性樹脂復合材料。本專利技術的另一個目的是提供一種上述熱塑性樹脂復合材料的制備方法。本專利技術的第三個目的是提供一種將上述熱塑性樹脂復合材料制成車門的方法，制備得到的車門與傳統的鋼制車門和SMC車門等相比較具有重量輕、抗沖擊破壞性能好、容易修補、可回收、綜合性能優良等諸多的優點。本專利技術的技術方案如下本專利技術提供了一種熱塑性樹脂復合材料，該復合材料包括以下組分和重量百分含量連續纖維40-80%， 熱塑性樹脂 20 30 %，阻燃劑0-18%，抗紫外劑0_9%，抗氧劑0_3%。所述的連續纖維長度> O. I米，選自有機纖維、無機纖維、礦物纖維或金屬纖維中的一種或幾種的混合物；進一步，有機纖維選自芳香族聚酰胺纖維、超高分子量聚乙烯纖維、粘膠纖維或天然動植物纖維，無機纖維選自玻璃纖維、碳纖維或硼纖維；礦物纖維選自玄武巖纖維或者石棉纖維；金屬纖維選自不銹鋼纖維、銅纖維、鐵鉻鋁纖維或鋁纖維。所述的熱塑性樹脂選自聚烯烴、熱塑性聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯PC、其它通用塑料或高性能工程塑料中的一種或幾種的混合物；其中聚烯烴選自聚丙烯、均聚聚丙烯、共聚聚丙烯或聚乙烯；熱塑性聚酯選自聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)或聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT);聚酰胺選自尼龍6(PA6)、尼龍66(PA66)、尼龍12(PA12)、尼龍1212(PA1212)或尼龍612 (PA612);其他通用塑料選自聚氯乙烯(PVC)、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(ABS)、聚苯乙烯(PS)或高抗沖聚苯乙烯(HIPS);高性能工程塑料選自聚醚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)、聚苯醚(PPO)或聚醚酰亞胺(PEI)。所述的阻燃劑選自氫氧化鎂、氫氧化鋁、磷酸三(2、3_ 二氯丙基)酯(簡稱TDCPP)、聚磷酸銨、八溴醚、磷酸三苯酯、六溴環十二烷、三聚氰胺聚磷酸鹽(簡稱MPP)、硼酸鋅、三氧化二銻、十溴二苯乙烷、包覆紅磷、三(2，3-二溴丙基)異三聚氰酸酯(簡稱 TBC)、磷酸三(β-氯乙基)酯(簡稱TCEP)、三氯丙基磷酸酯(簡稱TCPP)、甲基膦酸二甲酯(簡稱DMMP)、三聚氰胺氰尿酸鹽(簡稱MCA)、十溴二苯醚、磷酸三異丙基苯酯(簡稱IPPP)、聚磷酸銨或聚四氟乙烯微粉的一種或幾種的混合物。所述的抗紫外劑選自2，4_ 二羥基二苯甲酮(簡稱UV-0)、2_羥基-4-正辛氧基二苯甲酮(簡稱UV-531)、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮(簡稱UV-9)、2-(2'-羥基-5'-甲基苯基)苯并三唑(簡稱UV-P)、2-(2'-羥基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑(簡稱UV-326)、2-(2'-羥基-3'，5' - 二叔丁基苯基)_5_氯代苯并三唑(簡稱UV-327)、2-(2'-羥基-3'，5' - 二戊基苯基)苯并三唑(簡稱UV-328)、2_(2'-羥基-5'-叔辛基苯基)苯并三唑(簡稱UV-329)、2_苯基苯并咪唑-5-磺酸(簡稱UV-T)、2-(2’_羥基-3’，5’雙(a，a-二甲基芐基)苯基)苯并三唑(簡稱UV-234)、2_ (2H-苯并三唑-2-基)-6-(十二烷基)-4-甲基苯酚(簡稱UV-571)、丁二酸與(4-羥基-2，2，6，6-四甲基-I-哌啶醇的聚合物)(簡稱光穩定劑622)、雙(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯(簡稱光穩定劑770)、雙(3，5- 二叔丁基-4羥基芐基磷酸單乙酯)鎳(光穩定劑802)或聚 _{1，3, 5, - 二嚷-2,4- 二基]-I，6-己烷二基-}(簡稱光穩定劑944)中的一種或幾種的混合物。所述的抗氧劑選自四季戊四醇酯(簡稱抗氧劑1010)、β -(3, 5-二叔丁基-4-輕基苯基)丙酸正十八碳醇酯(簡稱抗氧劑1076)、三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯(簡稱抗氧劑168)、2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚(簡稱抗氧劑264)或N, N'-雙-(3-(3, 5-二叔丁基-4-輕基苯基)丙酰基)己二胺(簡稱抗氧劑1098)中的一種或幾種的混合物。本專利技術還提供了一種上述熱塑性樹脂復合材料的制備方法，該方法包括以下步驟(I)纖維開卷展絲鋪平；(2)單向纖維布浸潰將重量百分含量為20 30%的熱塑性樹脂、重量百分含量0-18%的阻燃劑、重量百分含量為O 9%的抗紫外劑和重量百分含量為O 3%的抗氧齊U，混合均勻后，通過螺桿擠出機熔融擠出后注入浸膠池內，然后將展絲鋪平后的單向纖維布通過浸膠池，進行單向纖維布浸潰；(3)冷卻壓平浸潰后的單向纖維布引入冷卻輥，使熱塑性樹脂冷卻并與纖維結合在一起，同時冷卻輥將浸潰后的單向纖維布壓平，形成熱塑性樹脂復合材料，也稱之為單向纖維浸潰帶(4)收卷成型單向纖維浸潰帶的溫度降至室溫，通過牽引卷繞裝置卷繞成型。所述的纖維開卷展絲鋪平是將連續纖維開卷后，經過導絲輥依靠張力的作用使纖維絲束打開鋪平，形成單向纖維布，一個纖維束完全展開后其寬度為5. 5mm 6. 5mm,根據需要的單向纖維布的幅寬來確定所需要的纖維束的個數。所述的浸膠池內設有浸膠輥，浸膠輥的數量> I個。 本專利技術還提供了一種將上述熱塑性樹脂復合材料制成車門的方法，該方法包括以下步驟(I)單向纖維浸潰帶鋪層；將熱塑性樹脂復合材料即單向纖維浸潰帶裁割成所需的尺寸交替疊放鋪層；(2)浸潰帶加熱加壓成型制成復合材料板材；將鋪層好的浸潰帶由傳送帶導入壓延輥加壓裝置，熱壓復合后的浸潰帶再經過冷卻輥使熱塑性樹脂復合材料降溫冷卻凝固，從而使熱塑性樹脂復合材料成型；(3)復合材料預加熱；成型后的熱塑性樹脂復合材料由切割機裁割成所需尺寸，然后通過傳送帶送入烘道進行預加熱處理；(4)復合材料在模具中加壓成型；熱塑性樹脂復合材料預加熱后軟化，迅本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種熱塑性樹脂復合材料，其特征在于：該復合材料包括以下組分和重量百分含量：連續纖維？？？？？？40？80％，熱塑性樹脂？？？？20～30％，阻燃劑？？？？？？？？0？18％，抗紫外劑？？？？？？0？9％，抗氧劑？？？？？？？？0？3％。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙磊，
申請(專利權)人：上海杰事杰新材料集團股份有限公司，
類型：發明
國別省市：