一種復(fù)合材料板的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種復(fù)合材料板，包括復(fù)合材料層，以及分別與復(fù)合材料層上下表面粘合為一體的膠粘介質(zhì)層，還包括分別與膠粘介質(zhì)層上下表面粘合為一體的自粘性聚偏氟乙烯薄膜層。本實(shí)用新型所述的復(fù)合材料板，將自粘性聚偏氟乙烯薄膜同時(shí)粘覆于復(fù)合材料板的上下表面，使復(fù)合材料板具有極佳的抗老化性，阻燃、耐磨、耐熱、耐腐蝕，并具有高機(jī)械強(qiáng)度、高韌性、高介電強(qiáng)度等特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于廂式貨車壁板、貨車裙板、擾流板、高速公路護(hù)欄板、新疆等地的防風(fēng)板等；同時(shí)由于復(fù)合材料層采用連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂片材作為主體材料，相鄰片材交叉對(duì)稱鋪層，具有優(yōu)異的抗沖擊、高強(qiáng)度、高沖擊強(qiáng)度、易成型、易加工等特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】
一種復(fù)合材料板
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及復(fù)合材料板領(lǐng)域，特別是涉及一種復(fù)合材料板。
【背景技術(shù)】
[0002] 連續(xù)纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料板因其具有輕質(zhì)高強(qiáng)、耐腐蝕、抗沖擊、易成型，可 回收等優(yōu)勢(shì)，被廣泛的應(yīng)用于交通運(yùn)輸、建筑、能源領(lǐng)域，替代了很多傳統(tǒng)材料，但聚丙烯材 料存在抗老化性能差、且填加阻燃成分后，易黃變等問(wèn)題，限制了其在更多領(lǐng)域上的應(yīng)用。
[0003] 專利CN 103507348 A公開(kāi)了一種阻燃耐候連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合板材及其制 備方法，這種復(fù)合板由第一耐候性薄膜、阻燃復(fù)合材料層及第二耐候性薄膜組成。所述耐候 性薄膜為添加有抗氧劑、光穩(wěn)劑或著色劑的聚烯烴薄膜，將這種薄膜覆于阻燃復(fù)合材料層 上。但是由于基體材料為聚烯烴，耐候性差，抗老功能短期有效，在長(zhǎng)期使用也會(huì)存在黃變、 風(fēng)化等問(wèn)題，在高強(qiáng)紫外線環(huán)境中使用仍然受限。該專利的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)雖然避免了阻燃劑和 抗氧劑之間的反應(yīng)失效現(xiàn)象，但是由于耐候性薄膜中無(wú)阻燃成分，導(dǎo)致阻燃效率降低。
[0004] 專利CN 104441863 A公開(kāi)了一種復(fù)合材料板，這種板材有功能面層、連續(xù)纖維增 強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料層，芯層組成。所述的功能面層選自耐老化塑料膜、鋁箱膜、鍍鋁膜、耐老 化塑料浸漬紙或鋁箱無(wú)紡布中的一種或幾種。所述的功能面層與芯層之間通過(guò)熱粘合或膠 粘結(jié)合為一體。功能面層與芯層之間存在粘接問(wèn)題。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005] 為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型旨在提供一種高強(qiáng)度、抗老化、阻燃的復(fù)合材料板。
[0006] 本實(shí)用新型所述的一種復(fù)合材料板，包括復(fù)合材料層，以及分別與復(fù)合材料層上 下表面粘合為一體的膠粘介質(zhì)層，還包括分別與膠粘介質(zhì)層上下表面粘合為一體的自粘性 聚偏氟乙烯薄膜層。
[0007] 本實(shí)用新型所述的復(fù)合材料板，將自粘性聚偏氟乙烯薄膜同時(shí)粘覆于復(fù)合材料板 的上下表面，使復(fù)合材料板具有極佳的抗老化性，阻燃、耐磨、耐熱、耐腐蝕，并具有高機(jī)械 強(qiáng)度、高韌性、高介電強(qiáng)度等特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于廂式貨車壁板、貨車裙板、擾流板、高速公 路護(hù)欄板、新疆等地的防風(fēng)板等；同時(shí)由于復(fù)合材料層采用連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂片材 作為主體材料，相鄰片材交叉對(duì)稱鋪層，具有優(yōu)異的抗沖擊、高強(qiáng)度、高沖擊強(qiáng)度、易成型、 易加工等特點(diǎn);此外，在自粘性聚偏氟乙烯薄膜層與復(fù)合材料層的上下表面同時(shí)粘覆有膠 粘介質(zhì)層，可以提高自粘性聚偏氟乙烯薄膜層與阻燃復(fù)合材料層之間的剝離強(qiáng)度。
【附圖說(shuō)明】
[0008] 圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009] 其中：1-復(fù)合材料層;2-膠粘介質(zhì)層;3-自粘性聚偏氟乙烯薄膜層。
【具體實(shí)施方式】
[0010] 下面通過(guò)【具體實(shí)施方式】來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型，以下實(shí)施例為本實(shí)用新型較佳 的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受下述實(shí)施例的限制。
[0011] -種復(fù)合材料板，如圖1所示，包括復(fù)合材料層1，以及分別與復(fù)合材料層1上下表 面粘合為一體的膠粘介質(zhì)層2,還包括分別與膠粘介質(zhì)層2上下表面粘合為一體的自粘性聚 偏氟乙烯薄膜層3。
[0012]其中，所述自粘性聚偏氟乙烯薄膜層3包括連接為一體的聚偏氟乙烯層和膠膜層， 厚度為0.15 mm~0.8 mm。
[0013]其中，所述膠膜層為乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA、聚烯烴彈性體POE或熱塑性聚氨酯 TPU〇
[0014] 其中，所述膠粘介質(zhì)層2為玻璃纖維氈和/或無(wú)紡布，面密度為30g/m2~300g/m2;所 述無(wú)紡布為水刺無(wú)紡布、針刺無(wú)紡布或紡粘無(wú)紡布;所述無(wú)紡布的材質(zhì)為PET、PA或黏膠纖 維。
[0015] 其中，所述復(fù)合材料層1由3層~16層由聚烯烴樹(shù)脂、助劑以及填料組成的連續(xù)纖維 增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂片材組成，所述連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂片材是由單向連續(xù)纖維經(jīng)過(guò)熱塑 性樹(shù)脂熔融浸漬后再壓制成型的片材;厚度為0.2 mm~1_，面密度為200 g/m2~2000 g/m2; 基于連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂片材的總重量，連續(xù)纖維重量百分比為40wt%~80wt%;所述連 續(xù)纖維為無(wú)堿玻璃纖維、中堿玻璃纖維、高堿玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、玄武巖纖維或碳 化硅纖維，連續(xù)纖維直徑為5mi~20mi ;
[0016] 優(yōu)選地，所述熱塑性樹(shù)脂是由聚烯烴樹(shù)脂、助劑以及填料組成，基于熱塑性樹(shù)脂的 總重量，聚烯烴樹(shù)脂的重量百分比為70wt%~100wt%、助劑的重量百分比為0~20wt%、填料的 重量百分比為〇~l〇wt%，其中聚稀經(jīng)樹(shù)脂的恪融指數(shù)范圍為10g/10min~1000g/10min，在此 熔指范圍有助于樹(shù)脂對(duì)纖維制品充分浸漬，提高復(fù)合材料的界面性能。
[0017] 優(yōu)選地，所述聚烯烴樹(shù)脂為聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯回收料或聚丙烯回收料。這類 樹(shù)脂體系為非極性或低極性樹(shù)脂，防水且易脫模。
[0018] 優(yōu)選地，所述助劑為相容劑、抗氧劑、潤(rùn)滑劑、抗紫外穩(wěn)定劑、抗滴落劑、增塑劑、偶 聯(lián)劑或阻燃劑。
[0019] 所述相容劑選自馬來(lái)酸酐接枝改性聚丙烯、異氰酸酯基接枝改性聚丙烯或丙烯酸 酯接枝改性聚丙烯的一種或一種以上組合。所述的抗氧劑選自2,6_三級(jí)丁基-4-甲基苯 酸、N，?^-雙-(3_(3,5_二叔丁基-4-羥基苯基）丙?；┘憾贰⑺模?-(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。所述潤(rùn)滑劑選自飽和烴類 (液體石蠟、固體石蠟、微晶石蠟劑低分子量聚乙烯(分子量1000~10000)、氯化石蠟、氧化聚 乙烯蠟等）、金屬皂類(硬質(zhì)酸鈣、硬脂酸鉛等）、脂肪族酰胺（乙基雙硬質(zhì)酰胺、N，N亞乙基雙 蓖麻醇酸酰胺等）、脂肪酸類(硬脂酸等）、脂肪酸酯類(硬脂酸丁酯、單硬脂酸甘油酯等)及 脂肪醇類中的一種或一種以上。所述的抗紫外光穩(wěn)定劑選自苯并三唑類光穩(wěn)定劑、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)定劑中的一種或一種以 上。所述抗滴落劑選自純粉型或包覆型氟類抗滴落劑中的一種或一種以上。所述增塑劑選 自鄰苯二甲酸酯、磷酸酯、脂肪族二元酸酯、多元醇酯、環(huán)氧化合物等。所述偶聯(lián)劑選自硅烷 偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑、雙金屬偶聯(lián)劑、磷酸酯偶聯(lián)劑、硼酸酯偶聯(lián)劑、鉻絡(luò) 合物及其它高級(jí)脂肪酸、醇、酯的偶聯(lián)劑等中的一種或一種以上。所述阻燃劑選自溴系阻燃 劑(溴化亞胺、溴化聚碳酸酯、溴化聚苯乙烯、聚溴化苯乙烯、溴化環(huán)氧、溴代三嗪、四溴雙酚 A、八溴醚、八溴S醚、十溴二苯醚、十溴二苯乙烷等）、銻類阻燃劑(銻酸鹽、三氧化二銻等銻 化物)鋁鎂系阻燃劑(氫氧化鎂、氫氧化鋁等）、磷系阻燃劑(紅磷、次磷酸鹽、磷酸酯等）、氮 系阻燃劑(三聚氰胺聚磷酸鹽、聚磷酸鹽、三聚氰胺尿酸鹽等）、硼酸鋅、磺酸鹽、硅系阻燃體 系中的一種或一種以上。
[0020] 優(yōu)選地，所述的填料為鈦白粉、碳酸鈣、云母粉或色粉。
[0021] 實(shí)施例1
[0022] 如圖1所示，一種復(fù)合材料板，包括復(fù)合材料層1，以及分別與復(fù)合材料層1上下表 面粘合為一體的膠粘介質(zhì)層2,還包括分別與膠粘介質(zhì)層2上下表面粘合為一體的自粘性聚 偏氟乙烯薄膜層3;所述復(fù)合材料層1是由9層連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂片材組成，相鄰片材 之間進(jìn)行交叉對(duì)稱鋪層;所述連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂片材的厚度為0.3 _，面密度為450 g/m2,為連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯片材，基于連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯片材的總重量，連續(xù) 玻璃纖維重量百分比為60wt%，連續(xù)玻璃纖維的直徑為17wn;基于熱塑性樹(shù)脂的總重量，聚 烯烴樹(shù)脂的重量百分比為90wt%、助劑的重量百分比為5wt%，填料的重量百分比為5wt%，其 中聚烯烴樹(shù)脂的熔融指數(shù)為80g/10min，所述聚烯烴樹(shù)脂為聚丙烯，助劑為抗氧劑，填料為 碳酸鈣;所述膠粘介質(zhì)層2的面密度為50g/m 2的水刺PET無(wú)紡布;所述自粘性聚偏氟乙烯薄 膜層3的厚度為0.3 _，采用多層共擠工藝制備的包括聚偏氟乙烯層和膠膜層的薄膜，所述 膠膜層為乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA;上述復(fù)合材料層1、阻燃復(fù)合材料層1上下表面的膠粘 介質(zhì)層2、膠粘介質(zhì)層2上下表面的自粘性聚偏氟乙烯薄膜層3按照順序?qū)ΨQ鋪層后，置于壓 機(jī)中，依次經(jīng)過(guò)熱壓、冷壓、裁切，得到厚度為3mm的復(fù)合材料板;其中熱壓溫度為180°C>250 。(：，熱壓壓力為IMPa~5MPa，熱壓時(shí)間為3min~20min;所述冷壓溫度為20°〇30°C，冷壓壓力 為2MPa~lOMPa，冷壓時(shí)間3min~lOmin。得到的厚度為3mm的復(fù)合材料板經(jīng)過(guò)老化性能測(cè)試結(jié) 果如表1所示。
[0023] 實(shí)施例2
[0024]如圖1所示，一種復(fù)合材料板，包括復(fù)合材料層1，以及分別與復(fù)合材料層1上下表 面粘合為一體的膠粘介質(zhì)層2,還包括分別與膠粘介質(zhì)層2上下表面粘合為一體的自粘性聚 偏氟乙烯薄膜層3;所述復(fù)合材料層1由9層由連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂片材組成，相鄰片材 之間進(jìn)行交叉對(duì)稱鋪層;所述連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂片材的厚度為0.3 _，面密度為480 g/m2,為連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯片材，基于連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯片材的總重量，連續(xù) 玻璃纖維重量百分比為70wt%，連續(xù)玻璃纖維的直徑為12wn;基于熱塑性樹(shù)脂的總重量，聚 烯烴樹(shù)脂的重量百分比為80wt%、助劑的重量百分比為1 Owt%，填料的重量百分比為1 Owt%， 其中聚烯烴樹(shù)脂的熔融指數(shù)為l〇〇g/l〇min，所述聚烯烴樹(shù)脂為聚丙烯，助劑為相容劑，填料 為鈦白粉;所述膠粘介質(zhì)層2的厚度為面密度為90g/m 2的玻璃纖維氈;所述自粘性聚偏氟乙 烯薄膜層3的厚度為0.3 _，采用多層共擠工藝制備的包括聚偏氟乙烯層和膠膜層的薄膜， 所述膠膜層為聚烯烴彈性體P0E;上述復(fù)合材料層1、復(fù)合材料層1上下表面的膠粘介質(zhì)層2、 膠粘介質(zhì)層2上下表面的自粘性聚偏氟乙烯薄膜層3按照順序，對(duì)稱鋪層后，置于壓機(jī)中，依 次經(jīng)過(guò)熱壓、冷壓、裁切，得到厚度為1.8mm的復(fù)合材料板;其中熱壓溫度為180°0250°C，熱 壓壓力為IMPa~5MPa，熱壓時(shí)間為3min~20min;所述冷壓溫度為20°030°C，冷壓壓力為 2MPa~lOMPa，冷壓時(shí)間3min~lOmin。得到的厚度為1.8mm的復(fù)合材料板經(jīng)過(guò)老化性能測(cè)試結(jié) 果如表1所示。
[0025] 實(shí)施例3
[0026] 所述復(fù)合材料層1由15層阻燃單向預(yù)浸片組成，相鄰片材之間進(jìn)行交叉對(duì)稱鋪層； 所述阻燃單向預(yù)浸片的厚度為0.2mm，面密度為320g/m 2,為連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯片材， 基于連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯片材的總重量，連續(xù)玻璃纖維重量百分比為50wt%，連續(xù)玻璃 纖維的直徑為20wii;所述阻燃單向預(yù)浸片是由16wt% APP101和4wt%IFR-CFA無(wú)鹵阻燃劑和 80wt%聚丙稀樹(shù)脂組成;所述膠粘介質(zhì)層2的面密度為100g/m2的水刺PET無(wú)紡布;所述自粘 性聚偏氟乙烯薄膜層3的厚度為0.2mm，采用多層共擠工藝制備的包括聚偏氟乙烯層和膠膜 層的薄膜，所述膠膜層為聚烯烴彈性體P0E;其它同實(shí)施例1。得到的厚度為3mm的復(fù)合材料 板經(jīng)過(guò)老化性能測(cè)試結(jié)果如表1所示。
[0027] 表1實(shí)施例1~3的復(fù)合材料板經(jīng)過(guò)老化性能測(cè)試結(jié)果
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種復(fù)合材料板，包括復(fù)合材料層（I)，以及分別與復(fù)合材料層（1)上下表面粘合為 一體的膠粘介質(zhì)層(2)，其特征在于，還包括分別與膠粘介質(zhì)層(2)上下表面粘合為一體的 自粘性聚偏氟乙烯薄膜層(3)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料板，其特征在于，所述自粘性聚偏氟乙烯薄膜層(3) 包括連接為一體的聚偏氟乙稀層和膠膜層，厚度為0.15 mm~0.8 _。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合材料板，其特征在于，所述膠膜層為乙烯-醋酸乙烯共聚 物EVA、聚烯烴彈性體POE或熱塑性聚氨酯TPU。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料板，其特征在于，所述膠粘介質(zhì)層（2)為玻璃纖維氈 和/或無(wú)紡布，面密度為30g/m2~300g/m 2;所述無(wú)紡布為水刺無(wú)紡布、針刺無(wú)紡布或紡粘無(wú)紡 布;所述無(wú)紡布的材質(zhì)為PET、PA或黏膠纖維。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料板，其特征在于，所述復(fù)合材料層（1)由3層~16層由 聚烯烴樹(shù)脂、助劑以及填料組成的連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂片材組成，相鄰片材間交叉對(duì) 稱鋪層。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的復(fù)合材料板，其特征在于，所述連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂片材 的厚度為0.2 mm~1mm，面密度為200 g/m2~2000 g/m2;所述連續(xù)纖維為無(wú)堿玻璃纖維、中堿 玻璃纖維、高堿玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、玄武巖纖維或碳化硅纖維。7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的復(fù)合材料板，其特征在于，所述聚烯烴樹(shù)脂為聚乙烯、聚丙烯、 聚乙烯回收料或聚丙烯回收料。8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的復(fù)合材料板，其特征在于，所述助劑為相容劑、抗氧劑、潤(rùn)滑 劑、抗紫外穩(wěn)定劑、抗滴落劑、增塑劑、偶聯(lián)劑或阻燃劑。9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的復(fù)合材料板，其特征在于，所述填料為鈦白粉、碳酸鈣、云母粉 或色粉。
【文檔編號(hào)】B32B7/12GK205467724SQ201620049102
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年1月19日
【發(fā)明人】黃險(xiǎn)波, 陳大華, 范欣愉, 孫雅杰, 黃有平, 周虎, 秦永利, 肖彥, 劉玲, 金思宇
【申請(qǐng)人】廣州金發(fā)碳纖維新材料發(fā)展有限公司