[發明專利]一種阻燃耐候連續纖維增強熱塑性復合板材及其制備方法

有效

• 申請號: 201210223549.8
• 申請日: 2012-06-29
• 公開（公告）號: CN103507348B
• 公開（公告）日: 2017-06-27
• 發明（設計）人: 李小嬌
• 申請（專利權）人: 上海杰事杰新材料（集團）股份有限公司
• 主分類號: B32B27/04
• 分類號: B32B27/04;B32B27/08;B32B27/18;B32B27/34;B32B27/32;B32B27/36;C08L23/06;C08L23/12;C08L77/02;C08L77/06;C08L23/08;C08L23/14;C08L69/00
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司31225
• 代理人: 葉敏華

技術領域

本發明涉及熱塑性復合材料領域，尤其是涉及一種阻燃耐候連續纖維增強熱塑性復合板材及其制備方法。

背景技術

復合材料在很多領域發揮了重要作用，也替代了很多傳統的材料。專利CN101148103 A公開了一種由發泡塑料、未發泡塑料和金屬板組成的復合材料；專利CN101564851A公開了一種采用熱塑性樹脂薄片和木質薄片熱壓加工的復合材料；專利CN201058510Y采用玻纖布、環氧樹脂和帶孔鋼板，設計了新型的復合板材。樹脂基纖維增強復合材料在近年得到快速發展；專利CN102059839 A公開了由樹脂和纖維布復合成的板材；專利CN 201405551 Y公開了采用PVC糊狀樹脂、PVC壓延薄膜和玻纖加工的復合板材；專利CN 1074355 C使用改性PP和玻纖布制備了新型的復合材料；專利CN 202098037 U利用長玻纖和PP纖維通過針刺共混技術，與附著層熱壓得到了復合材料。

以上這些專利所采用的原料，一些采用金屬、木材等與樹脂的復合，雖然所制得的復合材料具有優異的性能，但金屬的不可再生性和木材的短缺，限制了它們的發展。以纖維與樹脂為主材料的復合板材，隨纖維含量的增加，很難達到優異的浸潤效果。同時，纖維含量增加也影響添加劑，如著色劑、阻燃劑和抗老劑的添加，這就導致復合材料在戶外使用受限。在復合過程中，多采用膠粘方式，也增加了工藝的復雜性和產品成本。

發明內容

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具有阻燃耐候的連續纖維增強的熱塑性復合板材及其制備方法，該板材具有避免了阻燃劑和抗氧劑之間反應失效現象等優點。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種阻燃耐候連續纖維增強熱塑性復合板材，該復合板材包括第一耐候性薄膜、阻燃復合材料層及第二耐候性薄膜，所述的第一耐候性薄膜及第二耐候性薄膜通過熱壓和冷壓工藝粘設在阻燃復合材料層的上表面及下表面。

所述的第一耐候性薄膜及第二耐候性薄膜為添加有抗氧劑、光穩劑或著色劑的聚烯烴薄膜，所述的抗氧劑為四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧劑1010)與1，1，3-三(2-甲基-4-羥基-5-叔丁苯基)丁烷(CA)按照1∶1的重量比復配的混合物，所述的光穩劑為市售的UV-327，所述的著色劑為耐光有機顏料，所述的耐光有機顏料選自酞菁系顏料、喹吖啶酮系顏料或二噁嗪顏料，所述的聚烯烴薄膜選自聚乙烯薄膜或聚丙烯薄膜中的一種或兩種，所述的聚乙烯薄膜或聚丙烯薄膜的克重為100～200g/m²。

所述的阻燃復合材料層由阻燃復合材料單層通過熱壓和冷壓工藝粘結而成，所述的阻燃復合材料單層共有3～12層，所述的阻燃復合材料層的總厚度為1～20mm。所述的阻燃復合材料單層選自阻燃級連續纖維與熱塑性樹脂的預浸帶、阻燃級連續纖維與熱塑性樹脂的混合纖維布或阻燃級尼龍TPAC板材中的一種或者一種以上；優選阻燃級連續纖維與熱塑性樹脂的預浸帶或阻燃級尼龍TPAC板材。

所述的阻燃級尼龍TPAC板材為玻璃纖維含量65wt％的阻燃尼龍樹脂。

所述的連續纖維為經過浸潤處理后的連續纖維，連續纖維選自玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、碳化硅纖維、玄武巖纖維或聚酰胺纖維中的一種或一種以上，所述的連續纖維以性能取向優選碳纖維，以成本取向優選玻璃纖維。

所述的阻燃復合材料層的基體為阻燃熱塑性樹脂；所述的阻燃熱塑性樹脂為添加有阻燃劑的熱塑性樹脂，所述的阻燃劑由十溴二苯乙烷與三氧化二銻重量比3∶1～5∶1混合配制而成，所述的熱塑性樹脂選自均聚乙烯、共聚乙烯、均聚丙烯、共聚丙烯、聚碳酸酯、尼龍6、尼龍66、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物或聚氯乙烯中的一種或一種以上，所述的熱塑性樹脂優選均聚乙烯、共聚乙烯、均聚丙烯、共聚丙烯、尼龍6或尼龍66中的一種或一種以上。

一種阻燃耐候連續纖維增強熱塑性復合板材的制備方法，包括以下步驟：

由上至下依次鋪放第一耐候性薄膜、阻燃復合材料層及第二耐候性薄膜，鋪好后置于熱壓機中，預熱，熱壓，同時進行排氣，熱壓結束后通過履帶牽引至冷壓機進行冷壓，結束后取出，修邊，即可得到阻燃耐候纖維增強熱塑性復合板材。

所述的阻燃復合材料層由3～12層阻燃復合材料單層按鋪層方式為0/90°的方式鋪設而成。