新型熱塑性復(fù)合纖維織物模壓板材及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種新型熱塑性復(fù)合纖維織物模壓板材及其制備方法和應(yīng)用，屬于熱 塑性復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著玻璃纖維及復(fù)合材料的不斷發(fā)展，人們對(duì)玻璃纖維產(chǎn)品的質(zhì)量要求也越來(lái)越 高。對(duì)于玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性塑料產(chǎn)品而言，目前大多數(shù)采用的是玻璃纖維短切原絲增強(qiáng) 熱塑性塑料，雖然也能達(dá)到很好的效果，但還是存在較多的局限性和不足，無(wú)法達(dá)到高玻璃 纖維含量復(fù)合材料的要求，且某些性能無(wú)法滿足高端客戶或特殊應(yīng)用的需求。
[0003] 在玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料的發(fā)展歷程中，經(jīng)歷了從基于雙螺桿擠出、注塑 成型等剪切分散工藝的短玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料，到基于烙融浸潰、注塑等成型工 藝的長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料；再到類似于玻璃纖維增強(qiáng)熱固性樹脂所采用的玻璃 纖維浸潰樹脂后，采用拉擠、纏繞等完全保留玻璃纖維殘留長(zhǎng)度的連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)熱塑 性復(fù)合材料。每一發(fā)展階段復(fù)合材料的成型，均需要相應(yīng)的工藝和技術(shù)與之配套。隨著復(fù) 合材料中玻璃纖維的保留長(zhǎng)度增加，材料的力學(xué)性能也顯著提高。因此，對(duì)連續(xù)纖維增強(qiáng)的 新型熱塑性復(fù)合纖維織物模壓板材的開發(fā)十分必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述不足，而設(shè)計(jì)一種成 型周期短、成本較低、且具有較高力學(xué)性能的新型熱塑性復(fù)合纖維織物模壓板材，同時(shí)提供 一種前述新型熱塑性復(fù)合纖維織物模壓板材的制備方法及其應(yīng)用。 陽(yáng)〇化]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種新型熱塑性復(fù)合纖維織物模 壓板材，其特征在于：所述的新型熱塑性復(fù)合纖維織物是由連續(xù)的玻璃纖維和熱塑性化學(xué) 纖維在拉絲過(guò)程中形成連續(xù)復(fù)合纖維，并采用復(fù)合而成的纖維制備成織物；所述的模壓板 材是由上述織物單層或多層鋪展模壓成型制得。成型工藝比較簡(jiǎn)單、周期短、生產(chǎn)效率高。
[0006] 本發(fā)明所述的熱塑性化學(xué)纖維選自聚氯乙締、聚乙締、聚丙締、聚對(duì)苯二甲酸乙二 醇醋、聚對(duì)苯二甲酸下二醇醋、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇醋-1，4-環(huán)己燒二甲醇醋、聚酷胺纖維 中的一種或幾種。運(yùn)幾種原材料都為通用性的熱塑性樹脂，而且具有質(zhì)輕、比強(qiáng)度大、比模 量高、受熱可烙融、冷卻可成型、并可二次回收利用、綠色環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。
[0007] 本發(fā)明所述新型熱塑性復(fù)合纖維織物的結(jié)構(gòu)可選用平紋布、斜紋布、多軸向布、單 向布、鍛紋布中的一種或幾種。
[000引本發(fā)明還提供了一種的新型熱塑性復(fù)合纖維織物模壓板材的制備方法，其特征在 于：它的制備步驟為： (1) 將新型熱塑性復(fù)合纖維織物根據(jù)具體需要采用單層或多層鋪展； (2) 將鋪展好的復(fù)合纖維織物傳送通過(guò)預(yù)熱處理裝置預(yù)加熱處理； (3) 將熱處理后的織物進(jìn)入壓機(jī)，模壓成型，制得所述的新型熱塑性復(fù)合纖維織物模壓 板材。
[0009] 整個(gè)過(guò)程可W實(shí)現(xiàn)間歇或連續(xù)生產(chǎn)。
[0010] 本發(fā)明所述的步驟（2)中，預(yù)熱處理裝置可采用紅外線加熱、紫外線加熱、熱電阻 絲空氣加熱中的一種或幾種；加熱溫度控制在150°C~300°C之間，預(yù)熱處理時(shí)間在 Imin~lOmin之間。規(guī)定了與熱處理裝置可選用的加熱方式、熱處理時(shí)間及加熱溫度區(qū)間。 該過(guò)程中，可使復(fù)合纖維中的熱塑性樹脂快速烙融浸潰到玻璃纖維中。
[0011] 本發(fā)明所述的步驟（3)中，模壓成型工藝是將烙融浸潰好的熱塑性復(fù)合纖維織物 快速轉(zhuǎn)移到成型設(shè)備中冷壓，冷卻后制得所述的新型熱塑性復(fù)合纖維織物模壓板材；模壓 成型過(guò)程中，冷壓的溫度為25。C~120°C，壓力為1Mpa~16Mpa，時(shí)間為1min~5min。 明確了模壓成型過(guò)程為冷壓成型，規(guī)定了成型溫度、時(shí)間、壓力。該過(guò)程中，使制品在該工藝 條件下能快速冷卻成型、縮短制品成型時(shí)間。
[0012] 本發(fā)明所述模壓板材的厚度可通過(guò)織物疊放的層數(shù)及織物的克重來(lái)控制，總厚度 在0. 3mm~20mm之間。
[0013] 本發(fā)明還提供了一種的新型熱塑性復(fù)合纖維織物模壓板材的應(yīng)用，其特征在于： 所述的熱塑性復(fù)合纖維織物模壓板材可W作為建筑模板、集裝箱、空投箱、防水板、汽車防 撞梁的應(yīng)用。
[0014] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有W下明顯效果：本發(fā)明的新型熱塑性復(fù)合纖維織物 板材在成型過(guò)程中不需要專口的浸潰環(huán)節(jié)，使得成型工藝比較簡(jiǎn)單、周期短、生產(chǎn)效率高； 并且生產(chǎn)環(huán)境比較清潔。具有熱塑性復(fù)合材料可重新烙融、冷卻成型的特點(diǎn)，可對(duì)受損部分 進(jìn)行修復(fù)，也可回收再次利用，符合復(fù)合材料綠色環(huán)保的發(fā)展趨勢(shì)。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0016] 實(shí)施例1 : 本實(shí)施例所述的新型熱塑性復(fù)合纖維織物是由連續(xù)的玻璃纖維和熱塑性化學(xué)纖維復(fù) 合而成，并采用復(fù)合而成的纖維制備成織物；所述的模壓板材是由上述織物單層或多層鋪 展模壓成型。成型工藝比較簡(jiǎn)單、周期短、生產(chǎn)效率高。
[0017] 本實(shí)施例中，新型熱塑性復(fù)合纖維織物模壓板材用于汽車防撞梁。制備方法如 下： 該復(fù)合纖維是由連續(xù)的玻璃纖維和熱塑性聚丙締化學(xué)纖維復(fù)合而成，并采用復(fù)合而成 的纖維制備成織物。熱塑性復(fù)合纖維織物的結(jié)構(gòu)為斜紋結(jié)構(gòu)，克重980g/iTf。將該織物4層 疊放。將疊放好的織物放入紅外線預(yù)加熱設(shè)備中進(jìn)行加熱處理，預(yù)加熱設(shè)備的溫度控制在 230°C，預(yù)熱處理時(shí)間為4min，使復(fù)合纖維中的聚丙締纖維充分烙融浸透到玻璃纖維中。 將烙融浸潰好的熱塑性復(fù)合纖維織物快速轉(zhuǎn)移到成型設(shè)備中冷壓，冷卻后制得所述的新型 熱塑性復(fù)合纖維織物模壓板材。模壓成型過(guò)程中，冷壓的溫度為100°C，壓力為8Mpa，時(shí)間 為100s。板材的總厚度為3 + 0. 2mm。 陽(yáng)0化]實(shí)施例2 : 本實(shí)施例所述的新型熱塑性復(fù)合纖維織物是由連續(xù)的玻璃纖維和熱塑性化學(xué)纖維復(fù) 合而成，并采用復(fù)合而成的纖維制備成織物；所述的模壓板材是由上述織物單層或多層鋪 展模壓成型。成型工藝比較簡(jiǎn)單、周期短、生產(chǎn)效率高。
[0019] 本實(shí)施例中，新型熱塑性復(fù)合纖維織物模壓板材用于建筑模板。制備