一種連續(xù)纖維增強(qiáng)樹(shù)脂預(yù)浸料、制備方法及其應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于高分子材料【技術(shù)領(lǐng)域】，公開(kāi)了一種連續(xù)纖維增強(qiáng)樹(shù)脂預(yù)浸料、制備方法及其應(yīng)用。該預(yù)浸料由包含以下重量份的組分制成：連續(xù)纖維40~50份，熱塑性樹(shù)脂40~50份，抗氧劑0.2~0.6份，抗紫外光穩(wěn)定劑0.5~1份，阻燃劑10~20份，接枝劑3~5份。制備方法如下：稱取40~50份熱塑性樹(shù)脂、0.2~0.6份抗氧劑、0.5~1份抗紫外光穩(wěn)定劑、10~20份阻燃劑和3~5份接枝劑混合均勻后加入擠出機(jī)中，采用交錯(cuò)開(kāi)合雙擠出模頭組擠出，在模頭處與經(jīng)過(guò)多個(gè)機(jī)械輥壓展纖后的40~50份的連續(xù)纖維束進(jìn)行浸潤(rùn)復(fù)合，再經(jīng)過(guò)輥壓成型，以輥筒纏繞卷曲方式制成連續(xù)纖維增強(qiáng)樹(shù)脂預(yù)浸料。本發(fā)明還公開(kāi)了將上述連續(xù)纖維增強(qiáng)樹(shù)脂預(yù)浸料制成復(fù)合樹(shù)脂瓦的方法。本發(fā)明的復(fù)合樹(shù)脂瓦具有高強(qiáng)度、高模量、耐腐蝕、耐水性好的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】一種連續(xù)纖維增強(qiáng)樹(shù)脂預(yù)浸料、制備方法及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于高分子材料【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種連續(xù)纖維增強(qiáng)樹(shù)脂預(yù)浸料、制備方法及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]目前,我國(guó)工業(yè)廠房、庫(kù)房、商業(yè)建筑、臨時(shí)建筑等大型結(jié)構(gòu),大多采用彩鋼瓦和彩鋼板，主要是因?yàn)樗娲蟆⑤p型、建造速度快、色彩鮮艷、不滲不漏、堅(jiān)固耐用，主要應(yīng)用于屋頂和屋面墻使用。但是這種金屬瓦在長(zhǎng)期使用過(guò)程中，由于金屬表面易生銹，易產(chǎn)生破洞現(xiàn)象，耐用性差，加上隔熱效果不好，且傳熱極快，在火災(zāi)中可使鋼結(jié)構(gòu)框架得不到保護(hù)，而且芯層聚苯板可很快受熱燃燒，防火性能極差；不耐腐蝕，極易生銹，使用壽命小。于是對(duì)金屬瓦進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造，提高其適應(yīng)性及適用范圍，保證使用效果，是急需解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種連續(xù)纖維增強(qiáng)樹(shù)脂預(yù)浸料。
[0004]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種上述連續(xù)纖維增強(qiáng)樹(shù)脂預(yù)浸料的制備方法。
[0005]本發(fā)明的第三個(gè)目的是提供一種將上述連續(xù)纖維增強(qiáng)樹(shù)脂預(yù)浸料制成復(fù)合樹(shù)脂瓦的方法。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0007]本發(fā)明提供了一種連續(xù)纖維增強(qiáng)樹(shù)脂預(yù)浸料，該預(yù)浸料由包含以下重量份的組分制成:
[0008]連續(xù)纖維40~50份，
[0009]熱塑性樹(shù)脂40~50份，
[0010]抗氧劑0.2~0.6份，
[0011]抗紫外光穩(wěn)定劑 0.5~1份，
[0012]阻燃劑10~20份，
[0013]接枝劑3~5份。
[0014]所述的連續(xù)纖維選自無(wú)機(jī)連續(xù)纖維、有機(jī)連續(xù)纖維或金屬連續(xù)纖維；其中:無(wú)機(jī)連續(xù)纖維進(jìn)一步選自玻璃纖維、碳纖維、硼纖維或玄武巖纖維；有機(jī)連續(xù)纖維進(jìn)一步選自芳香族聚酰胺纖維或超高分子量聚乙烯纖維；金屬連續(xù)纖維進(jìn)一步為不銹鋼纖維。
[0015]所述的熱塑性樹(shù)脂選自聚烯烴或聚酰胺中的一種；其中:聚烯烴進(jìn)一步為共聚聚丙烯；聚酰胺進(jìn)一步選自尼龍6、聚酰胺1010、聚酰胺66或聚酰胺1212中的一種或一種以上。
[0016]所述的抗氧劑選自2，6_三級(jí)丁基-4-甲基苯酚、N，N’-雙-(3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙?；?己二胺(抗氧劑1098)、四(β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸)季戊四醇酯(抗氧劑1010)、三(2.4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯(抗氧劑168)、雙(3，5_三級(jí)丁基-4-羥基苯基)硫醚或硫代二丙酸雙酯中的一種或一種以上。[0017]所述的抗紫外光穩(wěn)定劑選自水楊酸酯類抗紫外光穩(wěn)定劑、二苯甲酮類抗紫外光穩(wěn)定劑或受阻胺類光穩(wěn)定劑；其中:水楊酸酯類抗紫外光穩(wěn)定劑進(jìn)一步為鄰羥基苯甲酸苯酯；二苯甲酮類抗紫外光穩(wěn)定劑進(jìn)一步為2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮(UV531);受阻胺類光穩(wěn)定劑進(jìn)一步為UV944。
[0018]所述的阻燃劑選自鹵系阻燃劑或磷系阻燃劑；其中:鹵系阻燃劑進(jìn)一步選自十溴二苯乙烷或氯乙烯中的一種或一種以上；磷系阻燃劑進(jìn)一步選自(三(2，2_二溴甲基-3-溴丙基膦酸脂))、RDP、間苯二酚雙膦酸脂、BPAPP或雙酚A 二 (二苯基)膦酸脂中的一種或一種以上。
[0019]所述的接枝劑為聚丙烯接枝馬來(lái)酸酐。
[0020]本發(fā)明還提供了一種上述連續(xù)纖維增強(qiáng)樹(shù)脂預(yù)浸料的制備方法，該方法包括以下步驟:
[0021]稱取40~50份熱塑性樹(shù)脂、0.2~0.6份抗氧劑、0.5~1份抗紫外光穩(wěn)定劑、10~20份阻燃劑和3飛份接枝劑混合均勻后加入擠出機(jī)中，采用交錯(cuò)開(kāi)合雙擠出模頭組擠出，在模頭處與經(jīng)過(guò)多個(gè)機(jī)械輥壓展纖后的40-50份的連續(xù)纖維束進(jìn)行浸潤(rùn)復(fù)合，再經(jīng)過(guò)輥壓成型，以輥筒纏繞卷曲方式制成連續(xù)纖維增強(qiáng)樹(shù)脂預(yù)浸料。
[0022]本發(fā)明還提供了一種將上述連續(xù)纖維增強(qiáng)樹(shù)脂預(yù)浸料制成復(fù)合樹(shù)脂瓦的方法，該方法包括以下步驟:
[0023](1)將連續(xù)纖維增強(qiáng)樹(shù)脂預(yù)浸料進(jìn)行裁剪，按照預(yù)浸料中連續(xù)纖維方向以0° /90°的方式進(jìn)行鋪放；
[0024](2)在鋪放好的連續(xù)纖維增強(qiáng)樹(shù)脂預(yù)浸料上放置脫模材料，然后放入熱成型機(jī)中；
[0025](3)合模，合模后預(yù)熱，預(yù)熱溫度為預(yù)浸料的熔融溫度；
[0026](4)預(yù)熱3~5min后，預(yù)浸料軟化，保溫加壓，壓力范圍為0.5~2MPa ;保溫8~15min后，關(guān)閉加熱，進(jìn)行通水冷卻；
[0027](5)冷卻過(guò)程中，溫度每降低20°C，增加0.2^0.5MPa壓力，冷卻至室溫后，取出脫模，得到復(fù)合樹(shù)脂瓦。
[0028]所述的脫模材料選自聚酯薄膜、聚四氟乙烯膜、表面表面涂有氮化硼涂層的聚酯薄膜或表面涂有氮化硼涂層的聚四氟乙烯薄膜。
[0029]所述的步驟(2)中的熱成型機(jī)選自真空袋熱成型機(jī)或模壓熱成型機(jī)，其中真空袋熱成型機(jī)真空負(fù)壓為0.3~IMPa ;加熱方法為導(dǎo)熱油加熱、電加熱或電磁輻射加熱。
[0030]所述的復(fù)合樹(shù)脂瓦的截面形狀為波紋型。
[0031]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
[0032]1、本發(fā)明纖維增強(qiáng)復(fù)合樹(shù)脂瓦，包括對(duì)預(yù)浸料及成型方法的選擇，可以做到設(shè)備簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，工藝要求不高，綠色環(huán)保。
[0033]2、本發(fā)明采用方法生產(chǎn)出的復(fù)合樹(shù)脂瓦相對(duì)其他瓦板具有以下優(yōu)勢(shì)，重量更輕，密度為鋼材的1/5 —1/7，高強(qiáng)度、高模量；耐腐蝕、耐水性好，對(duì)多種酸、堿呈惰性。不導(dǎo)電，介電強(qiáng)度高。加工簡(jiǎn)便，易清潔，不需特殊的貯存條件，貯存壽命長(zhǎng)。成型壓力和溫度低，可減少模具成本。成型周期短；可重復(fù)成型，設(shè)計(jì)靈活性好，可選擇適當(dāng)?shù)睦w維種類、纖維含量和纖維取向來(lái)滿足具體用途的要求。生產(chǎn)中的廢料和終制品均可100%回收，屬綠色產(chǎn)品技術(shù)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0034]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1制成的復(fù)合樹(shù)脂瓦的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖2為本發(fā)明實(shí)施例1制成的復(fù)合樹(shù)脂瓦的截面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]以下結(jié)合附圖所示實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0037]實(shí)施例中使用到的部分原料來(lái)源如表1:
[0038]表1
[0039]
【權(quán)利要求】
1.一種連續(xù)纖維增強(qiáng)樹(shù)脂預(yù)浸料，其特征在于:該預(yù)浸料由包含以下重量份的組分制成: 連續(xù)纖維40-50份， 熱塑性樹(shù)脂40-50份， 抗氧劑0.2^0.6份， 抗紫外光穩(wěn)定劑 0.5^1份， 阻燃劑10~20份， 接枝劑3~5份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)纖維增強(qiáng)樹(shù)脂預(yù)浸料，其特征在于:所述的連續(xù)纖維選自無(wú)機(jī)連續(xù)纖維、有機(jī)連續(xù)纖維或金屬連續(xù)纖維；其中:無(wú)機(jī)連續(xù)纖維進(jìn)一步選自玻璃纖維、碳纖維、硼纖維或玄武巖纖維；有機(jī)連續(xù)纖維進(jìn)一步選自芳香族聚酰胺纖維或超高分子量聚乙烯纖維；金屬連續(xù)纖維進(jìn)一步為不銹鋼纖維。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)纖維增強(qiáng)樹(shù)脂預(yù)浸料，其特征在于:所述的熱塑性樹(shù)脂選自聚烯烴或聚酰胺中的一種；其中:聚烯烴進(jìn)一步為共聚聚丙烯；聚酰胺進(jìn)一步選自尼龍6、聚酰胺1010、聚酰胺66或聚酰胺1212中的一種或一種以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)纖維增強(qiáng)樹(shù)脂預(yù)浸料，其特征在于:所述的抗氧劑選自2,6-三級(jí)丁基-4-甲基苯酚、N, N’ -雙-(3-(3，5- 二叔丁基_4_羥基苯基)丙?；?己二胺、四(β _(3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸)季戊四醇酯、三(2.4- 二叔丁基苯基)亞磷酸酯、雙(3，5-三級(jí)丁基-4-羥基苯基)硫醚或硫代二丙酸雙酯中的一種或一種以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)纖維增強(qiáng)樹(shù)脂預(yù)浸料，其特征在于:所述的抗紫外光穩(wěn)定劑選自水楊酸酯類抗紫外光穩(wěn)定劑、二苯甲酮類抗紫外光穩(wěn)定劑或受阻胺類光穩(wěn)定劑；其中:水楊酸酯類抗紫外光穩(wěn)定劑進(jìn)一步為鄰羥基苯甲酸苯酯；二苯甲酮類抗紫外光穩(wěn)定劑進(jìn)一步為2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮；受阻胺類光穩(wěn)定劑進(jìn)一步為UV944。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)纖維增強(qiáng)樹(shù)脂預(yù)浸料，其特征在于:所述的阻燃劑選自鹵系阻燃劑或磷系阻燃劑；其中:鹵系阻燃劑進(jìn)一步選自十溴二苯乙烷或氯乙烯中的一種或一種以上；磷系阻燃劑進(jìn)一步選自(三(2，2_ 二溴甲基-3-溴丙基膦酸脂))、RDP、間苯二酚雙膦酸脂、BPAPP或雙酚A 二 (二苯基)膦酸脂中的一種或一種以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)纖維增強(qiáng)樹(shù)脂預(yù)浸料，其特征在于:所述的接枝劑為聚丙烯接枝馬來(lái)酸酐。
8.權(quán)利要求1至7任一所述的連續(xù)纖維增強(qiáng)樹(shù)脂預(yù)浸料的制備方法，其特征在于:該方法包括以下步驟: 稱取40-50份熱塑性樹(shù)脂、0.2~0.6份抗氧劑、0.5~1份抗紫外光穩(wěn)定劑、10~20份阻燃劑和3飛份接枝劑混合均勻后加入擠出機(jī)中，采用交錯(cuò)開(kāi)合雙擠出模頭組擠出，在模頭處與經(jīng)過(guò)多個(gè)機(jī)械輥壓展纖后的40-50份的連續(xù)纖維束進(jìn)行浸潤(rùn)復(fù)合，再經(jīng)過(guò)輥壓成型，以輥筒纏繞卷曲方式制成連續(xù)纖維增強(qiáng)樹(shù)脂預(yù)浸料。
9.權(quán)利要求1至7任一所述的連續(xù)纖維增強(qiáng)樹(shù)脂預(yù)浸料制成復(fù)合樹(shù)脂瓦的方法，其特征在于:該方法包括以下步驟: (I)將連續(xù)纖維增強(qiáng)樹(shù)脂預(yù)浸料進(jìn)行裁剪，按照預(yù)浸料中連續(xù)纖維方向以0° /90°的方式進(jìn)行鋪放；(2)在鋪放好的連續(xù)纖維增強(qiáng)樹(shù)脂預(yù)浸料上放置脫模材料，然后放入熱成型機(jī)中； (3)合模，合模后預(yù)熱，預(yù)熱溫度為預(yù)浸料的熔融溫度； (4)預(yù)熱3~5min后，預(yù)浸料軟化，保溫加壓，壓力范圍為0.5^2MPa ;保溫8~15min后，關(guān)閉加熱，進(jìn)行通水冷卻； (5)冷卻過(guò)程中，溫度每降低20°C，增加0.2^0.5MPa壓力，冷卻至室溫后，取出脫模，得到復(fù)合樹(shù)脂瓦。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的連續(xù)纖維增強(qiáng)樹(shù)脂預(yù)浸料制成復(fù)合樹(shù)脂瓦的方法，其特征在于:所述的脫模材料選自聚酯薄膜、聚四氟乙烯膜、表面表面涂有氮化硼涂層的聚酯薄膜或表面涂有氮化硼涂層的聚四氟乙烯薄膜；所述的步驟(2)中的熱成型機(jī)選自真空袋熱成型機(jī)或模壓熱成型機(jī)，其中真空袋熱成型機(jī)真空負(fù)壓為0.3~IMPa ;加熱方法為導(dǎo)熱油加熱、電加熱或電磁輻射加熱·；所述的復(fù)合樹(shù)脂瓦的截面形狀為波紋型。
【文檔編號(hào)】C08K7/14GK103540014SQ201210247929
【公開(kāi)日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2012年7月17日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月17日
【發(fā)明者】康楠 申請(qǐng)人:遼寧遼杰科技有限公司