一種熱塑性復(fù)合材料的成型方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于高分子復(fù)合材料【技術(shù)領(lǐng)域】，公開了一種熱塑性復(fù)合材料的成型方法，該方法包括以下步驟：（1）把1-99份預(yù)浸料置于注塑機(jī)模具型腔中，合模，把熱塑性組合物或熱塑性樹脂加入料斗中，加熱熔融成熔體，注射1-99份；（2）把保護(hù)氣體從主流道或直接由模具型腔注入熔體中，熔體在保護(hù)氣體的驅(qū)動(dòng)下繼續(xù)向前流動(dòng)，直至充滿整個(gè)型腔；（3）氣體保壓，使制件在保持氣體壓力的情況下冷卻；（4）排氣，回收氣體，脫模，成型得到熱塑性復(fù)合材料。本發(fā)明的成型方法簡(jiǎn)單、快速、原料能夠一體成型。
【專利說明】一種熱塑性復(fù)合材料的成型方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于高分子復(fù)合材料【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種熱塑性復(fù)合材料的成型方法。
【背景技術(shù)】
[0002]熱塑性復(fù)合材料是指以熱塑性樹脂為基體，以各種纖維為增強(qiáng)材料而制成的復(fù)合材料。熱塑性樹脂是指在一定溫度范圍內(nèi)具有可反復(fù)加熱軟化、冷卻硬化特性的樹脂品種。熱塑性樹脂種類很多，一般可分為通用樹脂(也稱通用塑料)如聚丙烯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚苯乙烯等，工程樹脂(也稱工程塑料)如尼龍、聚甲醛、聚苯醚、聚碳酸酯、聚酯等，特種工程樹脂(也稱特種工程塑料)如聚醚醚酮、聚苯硫醚、聚酰亞胺等。熱塑性樹脂由于加工方便、可回收利用，綜合性能良好，已廣泛的應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)中。
[0003]熱塑性樹脂被纖維增強(qiáng)后，強(qiáng)度、模量、抗沖擊性能和耐熱性能都有全面的提高，用途大大的拓寬。短纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂為熱塑性復(fù)合材料的主要增強(qiáng)方式，通過擠出機(jī)造粒，然后通過注塑機(jī)注塑成型。注塑成型一般可分為注塑(注射)_保壓-冷卻-脫模4個(gè)階段。這種成型方法具有工藝簡(jiǎn)單、成型周期短、能夠成型結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的制件等優(yōu)點(diǎn)。然而，這種工藝的缺陷也很多(I)成型中空產(chǎn)品困難。注塑工藝成型中空制品，一方面，一般模具型腔設(shè)計(jì)非常復(fù)雜，昂貴的模具設(shè)計(jì)費(fèi)大幅的增加了制品的成本；另一方面，模具型腔設(shè)計(jì)非常復(fù)雜會(huì)使成型制件次品率升高。(2)成型制品壁厚差距較大時(shí)，通過普通注塑成型，注塑制品會(huì)產(chǎn)生縮痕，影響制件外觀及力學(xué)性能(3)熔體殘余應(yīng)力會(huì)帶來制品翹曲變形、熔體堆積處塌陷。(4)纖維長(zhǎng)度是決定復(fù)合材料力學(xué)性能尤其是強(qiáng)度和抗沖擊性能是否優(yōu)異的重要因素。在混合和注塑過程中，纖維會(huì)被逐漸剪碎，最終制品中纖維長(zhǎng)度為0.1-0.7_。通過注塑成型得到的復(fù)合材料強(qiáng)度與抗沖擊性能都不是很優(yōu)異。一般來說，長(zhǎng)纖維比短纖維具有更佳的增強(qiáng)效果。為了使制品中的纖維長(zhǎng)度足夠長(zhǎng)，人們對(duì)長(zhǎng)纖維、連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂的成型工藝和成型制品進(jìn)行了大量的研究。其中，具有代表性的是GMT復(fù)合材料及其工藝。GMT是一種以熱塑性樹脂為基體，連續(xù)纖維或長(zhǎng)纖維為增強(qiáng)材料的復(fù)合材料，由于制品加工過程中纖維基本不發(fā)生斷裂，所以力學(xué)性能優(yōu)異，尤其是具有突出的高抗沖擊性能。GMT成型工藝大致分為以下幾個(gè)步驟:下料-枉料預(yù)熱-壓膜-裁邊-成品，成型時(shí)壓力小，成型制品周期短，自動(dòng)化程度較高。但是，GMT復(fù)合材料空隙率高，次品率高、制品質(zhì)量不穩(wěn)定，成型工藝只能成型一些結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的制件，這些都制約了其發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種熱塑性復(fù)合材料的成型方法。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0006]本發(fā)明提供了一種熱塑性復(fù)合材料的成型方法，該方法包括以下步驟:
[0007](I)把1-99份預(yù)浸料置于注塑機(jī)模具型腔中，合模，把熱塑性組合物或熱塑性樹脂加入料斗中，加熱熔融成熔體，注射1-99份；
[0008](2)把保護(hù)氣體從主流道或直接由模具型腔注入熔體中，熔體在保護(hù)氣體的驅(qū)動(dòng)下繼續(xù)向前流動(dòng)，直至充滿整個(gè)型腔；
[0009](3)氣體保壓，使制件在保持氣體壓力的情況下冷卻；
[0010](4)排氣，回收氣體，脫模，成型得到熱塑性復(fù)合材料。
[0011]所述的注塑機(jī)模具的預(yù)熱溫度為20°C _180°C。
[0012]所述的熔體在注射時(shí)，料筒溫度為加料段溫度為(也稱固體輸送段)100°C -300°C, 壓縮段(也稱熔融段)溫度為140°C -400°C，均化段溫度(計(jì)量段)140°C -400°C;注射壓力為 5-200Mpa，注射時(shí)間為 1-1OOs0
[0013]所述的預(yù)浸料與注入熔體的體積為模具型腔體積的50%_99%。
[0014]所述的把保護(hù)氣體從主流道或直接由模具型腔注入熔體中，注氣時(shí)間為1-lOOs， 注氣壓力為5-40Mpa。
[0015]所述的保護(hù)氣體為氮?dú)饣蚨趸肌?br> [0016]所述的氣體保壓的壓力為5_40Mpa，時(shí)間為l_300s。
[0017]所述的復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度大于lOOMpa。
[0018]所述的熱塑性復(fù)合材料包括1-99份預(yù)浸料，1-99份熱塑性組合物或熱塑性樹脂。
[0019]所述的預(yù)浸料選自單向預(yù)浸帶或預(yù)浸布中的至少一種。
[0020]本發(fā)明中，預(yù)浸料與熱塑性組合物都為自制產(chǎn)品。
[0021]預(yù)浸料的制備方法包括以下步驟:
[0022]稱取5-80份熱塑性樹脂、0-80份填料、0-60份增韌劑、0_60份阻燃劑、0_30份 助劑，通過混合機(jī)攪拌5-20分鐘。把混合料由料斗處加入螺桿擠出機(jī)中，擠出機(jī)溫度區(qū) 間為100-400°C，擠出速度為50-500轉(zhuǎn)/分鐘，擠出料擠入熔體槽中，保持熔體槽溫度為 100-4000C，從熔體槽的一側(cè)弓IA 20-95份纖維，另一側(cè)引出纖維，纖維牽引速度為I米_100 米/分鐘，經(jīng)過壓機(jī)壓制，制備得到單向預(yù)浸帶；
[0023]或:
[0024]稱取5-80份熱塑性樹脂、0-80份填料、0_60份增韌劑、0_60份阻燃劑、0_30份助 齊U，通過混合機(jī)攪拌5-20分鐘；把混合料由料斗處加入螺桿擠出機(jī)中，擠出機(jī)溫度區(qū)間為 100-4000C，擠出速度為50-500轉(zhuǎn)/分鐘，擠出成膜；熱塑性樹脂膜厚為1_10_，將20-95份 纖維與熱塑性樹脂膜交替層疊，夾具夾好后，經(jīng)牽引通過加熱區(qū)，加熱溫度為100-40(TC，經(jīng) 過壓機(jī)壓制，制備得到預(yù)浸布。
[0025]熱塑性組合物的制備方法包括以下步驟:
[0026]稱取10-100份熱塑性樹脂，0-100份填料、0-40份增韌劑、0_20份阻燃劑、0_30份 助劑，通過混合機(jī)攪拌5-20分鐘；把混合料由料斗處加入雙螺桿擠出機(jī)，玻纖喂料口處加 入纖維0-60份，擠出機(jī)溫度區(qū)間為100-400°C，擠出速度為50-500轉(zhuǎn)/分鐘，牽引，切粒，制
備得到熱塑性組合物。
[0027]本發(fā)明中，預(yù)浸料由包括但不局限于以下重量份數(shù)的組分制成:5-80份熱塑性樹 脂、20-95份纖維、0-80份填料、0-60份增韌劑、0_60份阻燃劑、0_30份助劑。熱塑性組合物 由包括但不局限于以下重量份數(shù)的組分制成:10-100份熱塑性樹脂、0-60份纖維、0-100份 填料、0-40份增韌劑、0-20份阻燃劑、0-30份助劑。
[0028]以上所述的熱塑性樹脂選自聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺、聚對(duì)苯 二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、聚甲醛、聚苯醚、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醚醚酮或聚苯硫醚中的一種或一種以上；其中:聚酰胺 進(jìn)一步選自聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺1010、聚酯樹脂、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸橡膠共聚 物(ASA)、聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯、聚酰胺11或聚酰胺12的一種或一種以上。
[0029]所述的纖維包括碳纖維、玻璃纖維、金屬纖維、聚酯纖維、聚酰胺纖維、陶瓷纖維或 聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺纖維中的一種或一種以上；其中:聚酰胺纖維優(yōu)選聚酰胺6纖維、聚 酰胺66纖維、聚酰胺1010纖維、聚酰胺11纖維或聚酰胺12纖維中的一種或一種以上。
[0030]所述的填料為無機(jī)填料；優(yōu)選滑石粉、碳酸鈣、硫酸鋇、玻璃微珠或玻璃粉中的一 種或一種以上。
[0031]所述的增韌劑選自抗沖樹脂、橡膠、抗沖樹脂接枝聚合物或橡膠接枝聚合物中 的一種或一種以上；優(yōu)選乙烯辛烯共聚物(P0E)、氯化聚乙烯(CPE)、甲基丙烯酸酯-丁二 烯-苯乙烯三元共聚物(MBS)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸甲酯 共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、乙丙橡 膠(EPR)、三元乙丙橡膠(EPDM)、聚丙烯接枝馬來酸酐、丁基橡膠或丁腈橡膠(NBR)中的一 種或一種以上。
[0032]所述的阻燃劑選自鹵系阻燃劑、磷系阻燃劑、氮系阻燃劑、磷一鹵系阻燃劑或磷一 氮系阻燃劑中的一種或一種以上；優(yōu)選氫氧化鎂、氫氧化鋁、聚磷酸銨、八溴醚、磷酸三苯 酯、六溴環(huán)十二烷、硼酸鋅、十溴二苯乙烷、紅磷、聚磷酸銨、磷酸三苯酯、十溴二苯醚、三氧 化二銻、磷酸三苯酯、三聚氰胺或硼酸鋅中的一種或一種以上。
[0033]所述的助劑包括以下組分的至少一種:抗氧劑、光穩(wěn)定劑、抗靜電劑、偶聯(lián)劑、潤(rùn)滑 劑、抗菌劑、抗水解劑、顏料。
[0034]所述的抗氧劑選自受阻酚類、受阻胺類、亞磷酸酯類或硫代酯類的一種或一種以 上；優(yōu)選抗氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑1098、抗氧劑626、抗氧劑300、抗氧劑1330、抗氧 劑619F或抗氧劑168中的一種或一種以上。
[0035]所述的光穩(wěn)定劑選自紫外線吸收劑、自由基捕獲劑、猝滅劑和光屏蔽劑中的一種 或一種以上；優(yōu)選光聚_{[6-[(1，1,3, 3，-四甲基丁基)-胺基]1，3，5，-三嗪-2，4-二基] [(2，2，6，6-四甲基哌啶基)-亞胺基]-1，6-己烷二基-[(2，2，6，6-四甲基哌啶基)-亞胺 基]}(簡(jiǎn)稱光穩(wěn)定劑944)、聚丁二酸(4-羥基-2，2，6，6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯(簡(jiǎn)稱光穩(wěn) 定劑 622)、聚{[6-[(1，1,3, 3-四甲基丁基)氨基]]_1，3，5-三嗪-2，4-雙[(2，2，6，6，-四 甲基-哌啶基)亞氨基]-1，6-己二撐[(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)亞氨基]}與聚丁 二酸(4-羥基-2，2，6，6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯的復(fù)合物(簡(jiǎn)稱光穩(wěn)定劑783)或癸二酸 雙(1,2, 2，6，6-五甲基-4-哌啶)酯與1-(甲基)-8-(1, 2，2，6，6-五甲基-4-哌啶)癸二 酸酯的混合物(簡(jiǎn)稱光穩(wěn)定劑292)中的一種或一種以上。
[0036]所述的抗靜電劑選自陽離子型、陰離子型、兩性離子型、非離子型或高分子永久型 抗靜電劑中的一種或多一種以上；優(yōu)選聚醚酯酰胺、環(huán)氧丙烷共聚合物或氧化乙烯。
[0037]所述的偶聯(lián)劑選自硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑或鋯類偶聯(lián)劑中的一種或一種以 上；優(yōu)選乙稀基二氣娃燒、乙稀基二乙氧基娃燒、Y- (2, 3-環(huán)氧丙氧基)丙基二甲氧基娃燒 或Y-氯丙基三乙氧基硅或異丙基三(二辛基磷酸酰氧基)鈦酸酯中的一種或一種以上。
[0038]所述的潤(rùn)滑劑選自硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、硬脂酸、油酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酰胺或 亞乙基雙硬脂酰胺中的一種或一種以上。[0039]所述的抗菌劑選自無機(jī)抗菌劑或有機(jī)抗菌劑中的一種或一種以上；優(yōu)選載銀磷酸 鋯抗菌劑或載銀沸石抗菌劑。
[0040]所述的抗水解劑為碳化二亞胺。
[0041]所述的顏料選用炭黑。
[0042]本發(fā)明成型方法可應(yīng)用于汽車、火車、輪船、航空、建筑、體育、軍工、交通、水利設(shè) 施、家電、電力設(shè)備、電子領(lǐng)域。
[0043]本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
[0044]1、本發(fā)明的成型方法簡(jiǎn)單、快速、原料能夠一體成型，由本發(fā)明成型方法成型的復(fù) 合材料外表面光滑，光澤度高，外觀好，力學(xué)性能優(yōu)異，尤其是強(qiáng)度高、抗沖擊性能好；本發(fā) 明的預(yù)浸料和注塑部分用的熱塑性塑料力學(xué)性能可相互結(jié)合，材料選擇的機(jī)動(dòng)性強(qiáng)。
[0045]2、高壓惰性氣體的注入，在熔體中穿透可使制件形成中空，適合成型不同種類的 中空制品；制件壁厚差距較大時(shí)，氣體的保壓能夠消除制品的縮痕；可增強(qiáng)制件中熱塑性 樹脂或組合物與預(yù)浸料的相容性；解決熔體殘余應(yīng)力帶來的翹曲變形、熔體堆積處塌陷等 表面缺陷。
【具體實(shí)施方式】
[0046]以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0047]除非另外定義，本文所使用的所有科技術(shù)語具有如本發(fā)明所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù) 人員所共知的相同含義。在矛盾的情況下，以包括定義的本說明書為準(zhǔn)。
[0048]本發(fā)明描述了合適的方法和材料，但類似于或相當(dāng)于本發(fā)明所述方法和材料可用 于實(shí)施或檢驗(yàn)本發(fā)明。
[0049]本發(fā)明中，所述的份數(shù)都為重量份數(shù)。
[0050]本發(fā)明中，所述的注塑機(jī)(也稱注塑成型機(jī)、注射機(jī))是指在一定的壓力下，將塑料 或橡膠注入成型模中具制成各種形狀的一種成型設(shè)備。
[0051]本發(fā)明中，所述的注塑成型(也稱注射成型)主要涉及熱塑性塑料注塑領(lǐng)域，是指 在一定的壓力下，將受熱熔融的熱塑性樹脂或熱塑性組合物射入模具的模腔中，經(jīng)冷卻固 化后，得到成形制品的一種成型方法。
[0052]本發(fā)明中涉及到注塑工藝中的注射溫度、注射壓力應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同的注塑料及模具 中的預(yù)浸料種類進(jìn)行調(diào)整。
[0053]本發(fā)明中，所述的預(yù)浸料為本領(lǐng)域所公知的含義，指用于制造樹脂基復(fù)合材料的 浸潰樹脂體系的纖維或其織物經(jīng)烘干或預(yù)聚的中間材料。單向預(yù)浸帶又稱無緯布，是指在 纖維長(zhǎng)絲上預(yù)先浸潰上樹脂的一種中間產(chǎn)品；預(yù)浸布是指在纖維布(包括平紋布、斜紋布、 緞紋布)或纖維氈(包括連續(xù)氈、針刺氈、連續(xù)針刺氈)上預(yù)先浸潰上樹脂的一種中間產(chǎn)品。
[0054]本發(fā)明中，所述的熱塑性組合物是指以熱塑性樹脂為基體，添加各種纖維、填料、 增韌劑、阻燃劑、抗靜電劑、抗紫外助劑等輔料通過擠出機(jī)等共混設(shè)備制備得到的一種材 料。
[0055]本發(fā)明材料的力學(xué)性能測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)如下:
[0056]拉伸性能的測(cè)試:GB1040/T-1992，塑料拉伸性能試驗(yàn)方法，拉伸速度5mm/min。
[0057]彎曲性能的測(cè)試:GB/T 9341塑料的彎曲性能測(cè)試方法，彎曲速度10mm/min。[0058]沖擊性能的測(cè)試:懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度按照GB/T1843-1996，塑料懸臂梁沖擊試 驗(yàn)方法。
[0059]以下實(shí)施例中所用的預(yù)浸料的制備方法如下:
[0060]稱取5-80份熱塑性樹脂、0-80份填料、0-60份增韌劑、0_60份阻燃劑、0_30份 助劑，通過混合機(jī)攪拌5-20分鐘。把混合料由料斗處加入螺桿擠出機(jī)中，擠出機(jī)溫度區(qū) 間為100-400°C，擠出速度為50-500轉(zhuǎn)/分鐘，擠出料擠入熔體槽中，保持熔體槽溫度為 100-4000C，從熔體槽的一側(cè)弓IA 20-95份纖維，另一側(cè)引出纖維，纖維牽引速度為I米_100 米/分鐘，經(jīng)過壓機(jī)壓制，制備得到單向預(yù)浸帶；
[0061]或:
[0062]稱取5-80份熱塑性樹脂、0-80份填料、0_60份增韌劑、0_60份阻燃劑、0_30份助 齊U，通過混合機(jī)攪拌5-20分鐘；把混合料由料斗處加入螺桿擠出機(jī)中，擠出機(jī)溫度區(qū)間為 100-4000C，擠出速度為50-500轉(zhuǎn)/分鐘，擠出成膜；熱塑性樹脂膜厚為1_10_，將20-95份 纖維與熱塑性樹脂膜交替層疊，夾具夾好后，經(jīng)牽引通過加熱區(qū)，加熱溫度為100-40(TC，經(jīng) 過壓機(jī)壓制，制備得到預(yù)浸布。
[0063]實(shí)施例1
[0064]預(yù)浸料選用單向預(yù)浸帶。單向預(yù)浸帶由以下重量份數(shù)的組分制備而成:95份玻璃 纖維，10份聚丙烯。
[0065]聚丙烯組合物由以下重量份數(shù)的組分制備而成:59.6份聚丙烯，15份乙烯辛烯共 聚物，25份滑石粉，0.2份抗氧劑1010，0.2份抗氧劑168。
[0066]按下列方法成型熱塑性復(fù)合材料。
[0067](I)把5份單向預(yù)浸帶置于注塑機(jī)模具型腔中，合模，模具預(yù)熱溫度為80°C ;把 聚丙烯組合物加入料斗中，加熱熔融成熔體，注射95份；料筒溫度為加料段140°C，壓縮段 200°C，均化段200°C ;注射壓力35Mpa，注射時(shí)間2S ;預(yù)浸料與注入熔體的體積為模具型腔 體積的90%。
[0068](2)把氮?dú)鈴闹髁鞯阑蛑苯佑赡＞咝颓蛔⑷肴垠w中，熔體在氮?dú)獾尿?qū)動(dòng)下繼續(xù)向 前流動(dòng)，直至充滿整個(gè)型腔；注氣時(shí)間為15S，注氣壓力為40Mpa。
[0069](3)氣體保壓，使制件在保持氣體壓力的情況下冷卻。保壓壓力20Mpa，保壓冷卻 時(shí)間30S。
[0070](4)排氣，回收氣體，脫模，成型得到熱塑性復(fù)合材料。實(shí)施例2
[0071]預(yù)浸料選用單向預(yù)浸帶。單向預(yù)浸帶由以下重量份數(shù)的組分制備而成:70份玻璃 纖維，29.4份聚丙烯，0.3份抗氧劑1010，0.3份抗氧劑168。
[0072]聚丙烯組合物由以下重量份數(shù)的組分制備而成:69.6份聚丙烯，10份十溴二苯 醚，5份三氧化二銻，15份碳酸鈣，0.2份抗氧劑1010，0.2份抗氧劑168。
[0073]按下列方法成型熱塑性復(fù)合材料。
[0074](I)把15份單向預(yù)浸帶置于注塑機(jī)模具型腔中，合模，模具預(yù)熱溫度為100°C ;把 聚丙烯組合物加入料斗中，加熱熔融成熔體，注射85份；料筒溫度為加料段160°C，壓縮段 190°C，均化段190°C ;注射壓力15Mpa，注射時(shí)間2S ;預(yù)浸料與注入熔體的體積為模具型腔 體積的80%。
[0075](2)把氮?dú)鈴闹髁鞯阑蛑苯佑赡＞咝颓蛔⑷肴垠w中，熔體在氮?dú)獾尿?qū)動(dòng)下繼續(xù)向前流動(dòng)，直至充滿整個(gè)型腔；注氣時(shí)間為15S，注氣壓力為20Mpa。
[0076](3)氣體保壓，使制件在保持氣體壓力的情況下冷卻。保壓壓力20Mpa，保壓冷卻 時(shí)間IOS。
[0077](4)排氣，回收氣體，脫模，成型得到熱塑性復(fù)合材料。
[0078]實(shí)施例3
[0079]預(yù)浸料選用預(yù)浸布。預(yù)浸布由以下重量份數(shù)的組分制備而成:40份聚酯纖維， 49.4份聚丙烯，10份滑石粉，0.3份抗氧劑1010，0.3份抗氧劑168。
[0080]從注塑機(jī)料斗處加入聚丙烯組合物。聚丙烯組合物由以下重量份數(shù)的組分制備而 成:89份聚丙烯，10份乙烯辛烯共聚物，0.2份抗氧劑1010，0.2份抗氧劑168。
[0081]按下列方法成型熱塑性復(fù)合材料。
[0082](I)把20份預(yù)浸布置于注塑機(jī)模具型腔中，合模，模具預(yù)熱溫度為40°C;把聚丙烯 組合物加入料斗中，加熱熔融成熔體，注射80份；料筒溫度為加料段160°C，壓縮段190°C， 均化段190°C;注射壓力35Mpa，注射時(shí)間IOS ;預(yù)浸料與注入熔體的體積為模具型腔體積的 75%。
[0083](2)把氮?dú)鈴闹髁鞯阑蛑苯佑赡＞咝颓蛔⑷肴垠w中，熔體在氮?dú)獾尿?qū)動(dòng)下繼續(xù)向 前流動(dòng)，直至充滿整個(gè)型腔；注氣時(shí)間為5S，注氣壓力為40Mpa。
[0084](3)氣體保壓，使制件在保持氣體壓力的情況下冷卻。保壓壓力20Mpa，保壓冷卻 時(shí)間50S。
[0085](4)排氣，回收氣體，脫模，成型得到熱塑性復(fù)合材料。
[0086]實(shí)施例4
[0087]預(yù)浸料選用單向預(yù)浸帶。單向預(yù)浸帶由以下重量份數(shù)的組分制備而成:50份碳纖 維，44.4份聚丙烯,5份乙烯辛烯共聚物,0.3份抗氧劑1010,0.3份抗氧劑168。
[0088]按下列方法成型熱塑性復(fù)合材料。
[0089](I)把41份單向預(yù)浸帶置于注塑機(jī)模具型腔中，合模，模具預(yù)熱溫度為60°C ;把 聚丙烯樹脂加入料斗中，加熱熔融成熔體，注射59份；料筒溫度為加料段160°C，壓縮段 190°C，均化段190°C ;注射壓力35Mpa，注射時(shí)間5S ;預(yù)浸料與注入熔體的體積為模具型腔 體積的55%。
[0090](2)把氮?dú)鈴闹髁鞯阑蛑苯佑赡＞咝颓蛔⑷肴垠w中，熔體在氮?dú)獾尿?qū)動(dòng)下繼續(xù)向 前流動(dòng)，直至充滿整個(gè)型腔；注氣時(shí)間為5S，注氣壓力為40Mpa。
[0091](3)氣體保壓，使制件在保持氣體壓力的情況下冷卻。保壓壓力20Mpa，保壓冷卻 時(shí)間50S。
[0092](4)排氣，回收氣體，脫模，成型得到熱塑性復(fù)合材料。
[0093]實(shí)施例5
[0094]預(yù)浸料選用預(yù)浸布。預(yù)浸布由以下重量份數(shù)的組分成型而成:80份玻璃纖維，20 份聚丙烯。
[0095]聚丙烯組合物由以下重量份數(shù)的組分制備而成:49.6份聚丙烯，10份聚丙烯接枝 馬來酸酐，40份玻纖，0.2份抗氧劑1010，0.2份抗氧劑168。
[0096]按下列方法成型熱塑性復(fù)合材料。
[0097](I)把13份預(yù)浸布置于注塑機(jī)模具型腔中，合模，模具預(yù)熱溫度為40°C;把聚丙烯組合物加入料斗中，加熱熔融成熔體，注射87份；料筒溫度為加料段160°C，壓縮段190°C， 均化段190°C;注射壓力35Mpa，注射時(shí)間IOS ;預(yù)浸料與注入熔體的體積為模具型腔體積的 85%。
[0098](2)把氮?dú)鈴闹髁鞯阑蛑苯佑赡＞咝颓蛔⑷肴垠w中，熔體在氮?dú)獾尿?qū)動(dòng)下繼續(xù)向前流動(dòng)，直至充滿整個(gè)型腔；注氣時(shí)間為20S，注氣壓力為40Mpa。
[0099](3)氣體保壓，使制件在保持氣體壓力的情況下冷卻。保壓壓力30Mpa，保壓冷卻時(shí)間60S。
[0100](4)排氣，回收氣體，脫模，成型得到熱塑性復(fù)合材料。
[0101]實(shí)施例廣5的材料的性能測(cè)試結(jié)果見表I。
[0102]表1[0103]
【權(quán)利要求】
1.一種熱塑性復(fù)合材料的成型方法，其特征在于:該方法包括以下步驟: (1)把1-99份預(yù)浸料置于注塑機(jī)模具型腔中，合模，把熱塑性組合物或熱塑性樹脂加入料斗中，加熱熔融成熔體，注射1-99份； (2)把保護(hù)氣體從主流道或直接由模具型腔注入熔體中，熔體在保護(hù)氣體的驅(qū)動(dòng)下繼續(xù)向前流動(dòng)，直至充滿整個(gè)型腔； (3)氣體保壓，使制件在保持氣體壓力的情況下冷卻； (4)排氣，回收氣體，脫模，成型得到熱塑性復(fù)合材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱塑性復(fù)合材料的成型方法，其特征在于:所述的注塑機(jī)模具的預(yù)熱溫度為20°C -180°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱塑性復(fù)合材料的成型方法，其特征在于:所述的熔體在注射時(shí)，料筒溫度為加料段溫度為100°C -300°C，壓縮段溫度為140°C -400°c，均化段溫度1400C -4000C ;注射壓力為5-200Mpa，注射時(shí)間為l-100s。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱塑性復(fù)合材料的成型方法，其特征在于:所述的預(yù)浸料與注入熔體的體積為模具型腔體積的50%-99%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱塑性復(fù)合材料的成型方法，其特征在于:所述的把保護(hù)氣體從主流道或直接由模具型腔注入熔體中，注氣時(shí)間為1-lOOs，注氣壓力為5-40Mpa。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱塑性復(fù)合材料的成型方法，其特征在于:所述的保護(hù)氣體為氮?dú)饣蚨趸肌?br> 7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱塑性復(fù)合材料的成型方法，其特征在于:所述的氣體保壓的壓力為5-40Mpa，時(shí)間為l-300s。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱塑性復(fù)合材料的成型方法，其特征在于:所述的復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度大于lOOMpa。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱塑性復(fù)合材料的成型方法，其特征在于:所述的熱塑性復(fù)合材料包括1-99份預(yù)浸料，1-99份熱塑性組合物或熱塑性樹脂。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的熱塑性復(fù)合材料的成型方法，其特征在于:所述的預(yù)浸料選自單向預(yù)浸帶或預(yù)浸布中的至少一種。
【文檔編號(hào)】B29C45/76GK103448196SQ201210172185
【公開日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2012年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月30日
【發(fā)明者】楊桂生, 孫利明, 李萬里, 姚晨光 申請(qǐng)人:合肥杰事杰新材料股份有限公司