連續(xù)纖維增強(qiáng)聚甲醛復(fù)合材料預(yù)浸帶及其制備方法和用圖
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于熱塑性高分子復(fù)合材料領(lǐng)域，涉及一種連續(xù)纖維增強(qiáng)聚甲酵復(fù)合材料 預(yù)浸帶及其制備方法和用途。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚甲酵有著良好的機(jī)械性能，有金屬一樣的比強(qiáng)度和比剛度，優(yōu)異的耐磨性和電 性能，良好的抗蠕變、耐疲勞W及尺寸穩(wěn)定性等性能，可廣泛應(yīng)用于電器、機(jī)械、汽車、航空 等領(lǐng)域，用于替代金屬材料，尤其是銅、鉛、鋒等有色金屬材料。
[0003] 連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料具有良好剛性和強(qiáng)度，優(yōu)異的抗沖擊和耐腐蝕性 能，并具有相對較低的密度和可回收利用等特點(diǎn)，因此近年來得到了巨大的發(fā)展，但是，目 前連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料基體樹脂往往局限于聚帰姪、聚醜胺等，該限制其在一些 對材料剛性、耐磨等要求較高的領(lǐng)域的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷而提供一種連續(xù)纖維增強(qiáng)聚甲酵復(fù)合 材料預(yù)浸帶及其制備方法和用途。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用W下技術(shù)方案：
[0006] 一種連續(xù)纖維增強(qiáng)聚甲酵復(fù)合材料預(yù)浸帶，由包括W下重量份的組分制成：
[0007] 基體樹脂 20-80份，
[0008] 連續(xù)纖維 20-80份。
[0009] 所述基體樹脂為30-60份。
[0010] 所述連續(xù)纖維為40-70份。
[0011] 所述的連續(xù)纖維選自玻璃纖維、測纖維、玄武巖纖維、碳纖維、芳絕纖維中的一種 或幾種。
[0012] 所述的基體樹脂由包括W下重量份的組分制成：
[0013] 聚甲醋 100份， 抗靖劑 0.1-2份， 甲離捕捉劑 0,2-2餘， 甲酸捕捉劑 0.2-2鎊， 潤巧劑 〇.!-5錄。
[0014]
[00巧]所述的聚甲酵為共聚聚甲酵，烙融指數(shù)（19(rc，2. 16KG)為20~lOOg/lOmin。
[0016] 所述抗氧劑為受阻酷類抗氧劑和亞麟酸醋類抗氧劑按重量比1:1的混合物；
[0017] 所述的受阻酷抗氧劑為目（3, 5-二叔下基-4羥基苯基)丙酸季戊四醇醋，所述的 亞麟酸醋類抗氧劑為H( 2, 4-二叔下基苯酷）亞麟酸醋。
[0018] 所述甲酵捕捉劑選自H聚氯胺、雙氯胺、輕甲基密胺、尿素或聚丙帰醜胺中的一種 或幾種。
[0019] 所述的甲酸捕捉劑選自氧化鎮(zhèn)、碳酸巧、氨氧化鎮(zhèn)、硬脂酸巧或硬脂酸鎮(zhèn)中的一種 或幾種。
[0020] 所述的潤滑劑選自聚己帰蠟、硅油、硬脂酸巧或硬脂酸鎮(zhèn)中的一種或幾種。
[0021] 一種上述連續(xù)纖維增強(qiáng)聚甲酵復(fù)合材料預(yù)浸帶的制備方法，包括W下步驟：
[0022] (1)按重量份稱取聚甲酵100份，抗氧劑0. 1-2份，甲酵捕捉劑0. 2-2份，甲酸捕捉 劑0. 2-2份，潤滑劑0. 1-5份，加入混合機(jī)中混合均勻；
[0023] (2)將20-80重量份步驟（1)中得到的混合物加入雙螺桿擠出機(jī)均勻塑化擠出，通 過交錯(cuò)的雙擠出模頭擠出淋膜，通過張力調(diào)節(jié)裝置將20~80重量份的連續(xù)纖維平行排列 成帶狀，導(dǎo)到雙擠出模頭處，帶狀連續(xù)纖維的兩側(cè)分別與雙擠出模頭接觸，在模頭處與擠出 的烙融樹脂進(jìn)行浸潰，再經(jīng)過浸潰親熱壓，牽引、冷卻、收卷制得浸潤完全的連續(xù)纖維增強(qiáng) 聚甲酵復(fù)合材料預(yù)浸帶。
[0024] 所述的步驟（2)中擠出機(jī)的溫度為160~215C ;雙擠出模頭的溫度為190~ 215〇C。
[00巧]所述的步驟（2)的浸潰過程中，通過調(diào)節(jié)纖維牽引速度和擠出機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)來控制連續(xù) 纖維和樹脂在預(yù)浸帶中的相對重量份。
[0026] 浸潰親熱壓的作用是使基體樹脂對纖維完成進(jìn)一步浸潰。
[0027] -種上述的連續(xù)纖維增強(qiáng)聚甲酵復(fù)合材料預(yù)浸帶為模塑設(shè)備、纏繞設(shè)備或拉擠設(shè) 備中生產(chǎn)原料的用途。例如通過上述設(shè)備W本發(fā)明提供的連續(xù)纖維增強(qiáng)聚甲酵復(fù)合材料預(yù) 浸帶為原料制得汽車保險(xiǎn)杠、集裝箱板材、建筑模板等。
[0028] 本發(fā)明采用獨(dú)特的浸潰工藝制備連續(xù)纖維增強(qiáng)聚甲酵預(yù)浸帶，所制備的復(fù)合材料 有著良好的剛性、抗沖擊性能和綜合力學(xué)性能，克服了普通熱塑性復(fù)合材料剛性不足的問 題，進(jìn)一步拓展了連續(xù)纖維熱塑性復(fù)合材料的應(yīng)用范圍。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。
[0030] 實(shí)施例1~6
[0031] 一種連續(xù)纖維增強(qiáng)聚甲酵復(fù)合材料預(yù)浸帶，按照W下方法制備：
[0032] (1)按表1中所示的重量份比例砰取聚甲酵，抗氧劑，甲酵捕捉劑，甲酸捕捉劑，潤 滑劑，加入混合機(jī)中混合均勻；
[0033] 表 1
[0034]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種連續(xù)纖維增強(qiáng)聚甲醛復(fù)合材料預(yù)浸帶，其特征在于：由包括以下重量份的組分 制成： 基體樹脂 20-80份， 連續(xù)纖維 20-80份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)纖維增強(qiáng)聚甲醛復(fù)合材料預(yù)浸帶，其特征在于：所述基 體樹脂為30-60份； 或所述連續(xù)纖維為40-70份。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)纖維增強(qiáng)聚甲醛復(fù)合材料預(yù)浸帶，其特征在于：所述的 連續(xù)纖維選自玻璃纖維、硼纖維、玄武巖纖維、碳纖維或芳綸纖維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)聚甲醛復(fù)合材料預(yù)浸帶，其特征在于：所述的 基體樹脂由包括以下重量份的組分制成： 聚甲酸 100#, 抗"劑 （U-2份， 甲ftl捕捉劑 0.2-2份， 甲酸捕捉劑 0,2-2份， 潤滑劑 0.1-5 {；>〇
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的連續(xù)纖維增強(qiáng)聚甲醛復(fù)合材料預(yù)浸帶，其特征在于：所述的 聚甲醛為共聚聚甲醛，其熔融指數(shù)在190°C、2. 16KG時(shí)，為20~100g/10min。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的連續(xù)纖維增強(qiáng)聚甲醛復(fù)合材料預(yù)浸帶，其特征在于：所述抗 氧劑為受阻酚類抗氧劑和亞膦酸酯類抗氧劑按重量比1:1的混合物； 其中所述的受阻酚抗氧劑為β (3, 5-二叔丁基-4羥基苯基)丙酸季戊四醇酯，所述的 亞膦酸酯類抗氧劑為三（2, 4-二叔丁基苯酚）亞膦酸酯。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的連續(xù)纖維增強(qiáng)聚甲醛復(fù)合材料預(yù)浸帶，其特征在于：所述甲 醛捕捉劑選自三聚氰胺、雙氰胺、羥甲基密胺、尿素或聚丙烯酰胺中的一種或一種以上； 或所述的甲酸捕捉劑選自氧化鎂、碳酸鈣、氫氧化鎂、硬脂酸鈣或硬脂酸鎂中的一種或 一種以上； 或所述的潤滑劑選自聚乙烯蠟、硅油、硬脂酸鈣或硬脂酸鎂中的一種或一種以上。
8. -種權(quán)利要求1-7中任一所述的連續(xù)纖維增強(qiáng)聚甲醛復(fù)合材料預(yù)浸帶的制備方法， 其特征在于：包括以下步驟 ： (1) 按重量份稱取聚甲醛100份，抗氧劑〇. 1-2份，甲醛捕捉劑0. 2-2份，甲酸捕捉劑 0. 2-2份，潤滑劑0. 1-5份，加入混合機(jī)中混合均勻； (2) 將20-80重量份步驟（1)中得到的混合物加入雙螺桿擠出機(jī)均勻塑化擠出，通過交 錯(cuò)的雙擠出模頭擠出淋膜，通過張力調(diào)節(jié)裝置將20~80重量份的連續(xù)纖維平行排列成帶 狀，導(dǎo)到雙擠出模頭處，帶狀連續(xù)纖維的兩側(cè)分別與雙擠出模頭接觸，在模頭處與擠出的熔 融樹脂進(jìn)行浸漬，再經(jīng)過浸漬輥熱壓，牽引、冷卻、收卷制得浸潤完全的連續(xù)纖維增強(qiáng)聚甲 醛復(fù)合材料預(yù)浸帶。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于：所述的步驟（2)中擠出機(jī)的溫度為 160~215°C ;雙擠出模頭的溫度為190~215°C ; 所述的步驟（2)的浸漬過程中，通過調(diào)節(jié)纖維牽引速度和擠出機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)來控制連續(xù)纖維 和樹脂在預(yù)浸帶中的相對重量份。
10. -種權(quán)利要求1-7中任一所述的連續(xù)纖維增強(qiáng)聚甲醛復(fù)合材料預(yù)浸帶為模塑設(shè) 備、纏繞設(shè)備或拉擠設(shè)備中生產(chǎn)原料的用途。
【專利摘要】本發(fā)明屬于熱塑性高分子復(fù)合材料領(lǐng)域，涉及一種連續(xù)纖維增強(qiáng)聚甲醛復(fù)合材料預(yù)浸帶及其制備方法和用途，該連續(xù)纖維增強(qiáng)聚甲醛復(fù)合材料預(yù)浸帶由包括以下重量份的組分制成：基體樹脂20-80份，連續(xù)纖維20-80份。本發(fā)明制備的連續(xù)纖維增強(qiáng)聚甲醛復(fù)合材料預(yù)浸帶具有良好的剛性、抗沖擊性能和綜合力學(xué)性能，克服了普通熱塑性復(fù)合材料剛性不足的問題，拓展了連續(xù)纖維熱塑性復(fù)合材料的應(yīng)用范圍。
【IPC分類】C08K7-06, B29B15-10, C08L59-04, C08K7-10, C08K7-14, C08K13-04
【公開號】CN104672778
【申請?zhí)枴緾N201310617833
【發(fā)明人】楊桂生, 李敏立, 趙磊, 李蘭杰, 解廷秀
【申請人】上海杰事杰新材料(集團(tuán))股份有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2013年11月27日