[發明專利]一種纖維增強熱塑性材料的制備方法

有效

• 申請號: 01112965.4
• 申請日: 2001-05-23
• 公開（公告）號: CN1386778A
• 公開（公告）日: 2002-12-25
• 發明（設計）人: 楊桂生;梁培亮
• 申請（專利權）人: 上海杰事杰新材料股份有限公司
• 主分類號: C08J5/04
• 分類號: C08J5/04
• 代理公司: 上海專利商標事務所
• 代理人: 趙志遠

本發明涉及熱塑性塑料材料的制備方法，尤其涉及一種纖維增強熱塑性材料的制備方法。

在合成樹脂中添加填充劑，譬如纖維，通常能很大程度上改善其機械性能，如硬度、強度和韌性等，尤其是連續纖維增強的樹脂往往可以獲得優良的抗沖擊強度和抗撓曲強度?，F有技術是將樹脂材料浸潤過的纖維束穿過熔融樹脂或液態，然后加工成型，其難點在于樹脂對纖維的浸漬；熱塑性聚合物室溫下一般為固態，須高溫加熱成熔融狀態才能用來浸潤纖維，但熔融狀態下的熱塑性樹脂粘度相當高，而纖維束內的纖維排列很緊密，這樣的情況下，熱塑性樹脂很難有效浸漬到纖維束內，從而所制成的材料其性能也很難得到保證。還有的技術是先把纖維加入到模具中，再加入基體樹脂使之發生聚合反應，但這樣的聚合反應往往速度非常慢，并且很難保證纖維在基體樹脂中均勻分布；同時，這種反應所需的設備很繁瑣，為了達到有效聚合，從纖維的引入到成型都需要氮氣保護。另一方面，為了較好地保證基體性能，任何填充物在加入到基體之前都需要進行嚴格的去水處理，這不僅造成了工藝上的復雜，也導致了相對較高的成本，對于實際塑料制品的生產而言，很難實現大批量工業化生產。

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種工藝簡單、成本較低、產品性能優良的纖維增強熱塑性材料的制備方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：一種纖維增強的熱塑性材料的制備方法，該方法是用熱塑性樹脂浸潤連續纖維，其特征在于，包括以下工藝步驟：首先將熱塑性樹脂熔融單體加入聚合釜中，在催化劑的作用下合成生成聚合物，同時將纖維束通過該聚合釜以實現其內部纖維單絲的浸漬，然后通過擠出機模頭送出的樹脂對已由上述方法浸漬過的纖維束進行外部包覆以及對纖維束之間進行浸潤，從而得到一種纖維增強的熱塑性材料。

所述的熱塑性樹脂熔融單體為環狀內酰胺化合物。

所述的熱塑性樹脂熔融單體的聚合反應為陰離子聚合反應，其采用的催化劑為堿金屬或其衍生物。

還包括以下工藝步驟：在加入催化劑之后加入助催化劑，該助催化劑含有以下官能團：

還包括以下工藝步驟：將聚合釜抽真空，并不斷地排除副產物。

所述的纖維單絲的浸漬工藝步驟中，還包括在纖維束通過聚合釜之前，采用氮氣保護的氣體對其進行加熱處理。

所述的纖維單絲的浸漬工藝步驟中，采用拉擠工藝使纖維單絲在熔融樹脂中充分浸漬。

所述的纖維束的包覆工藝中，所采用的樹脂為含有或-NH-官能團的熱塑性樹脂。

所述的纖維束的包覆工藝中，所采用的樹脂選自聚酰胺、聚烯烴的接枝物、聚甲醛、聚苯醚。

所述的纖維束的包覆工藝中，所采用的包覆樹脂的加工溫度范圍在100～450℃。