[發明專利]超高強玻璃纖維增強熱塑性樹脂復合板材及其制備方法

在審

• 申請號: 201210275108.2
• 申請日: 2012-08-03
• 公開（公告）號: CN103571046A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 邢明祥
• 申請（專利權）人: 遼寧遼杰科技有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L23/06;C08L67/02;C08L77/02;C08L77/06;C08L69/00;C08L27/06;C08L55/02;C08L25/06;C08L51/04;C08L61/16;C08L81/02;C08L71/12
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

技術領域

本發明涉及高分子材料技術領域，尤其涉及一種雙向連續超高強玻璃纖維增強熱塑性樹脂復合板材及其制備方法。

背景技術

連續性纖維增強熱塑性樹脂是由纖維和樹脂兩部分組成，絕大多數的熱塑性樹脂拉伸強度低，但是具有很高的韌性和可塑性；而纖維有很高的拉伸強度，但是容易受到破壞且不容易成型加工。纖維與樹脂的復合對二者的缺陷進行互補，使得連續性纖維增強熱塑性樹脂復合材料的綜合性能大大提高。與傳統的鋼材和鋁材相比，其密度約為鋼材的1/5，約為鋁材的1/2；比強度與比模量也遠高于鋼和鋁的合金，因此在剛度和強度相同的條件下具有質量輕的特點，在節省能源、提高構件的使用性能方面是其它材料無法比擬的。

熱塑性樹脂可反復加熱軟化、冷卻固化，常溫下為高分子量固體，是線型或帶少量支鏈的聚合物，分子間無交聯，僅借助范德瓦耳斯力或氫鍵互相吸引。在成型加工過程中，樹脂經加壓加熱即軟化和流動，不發生化學交聯，可以在模具內賦形，經冷卻定型，制得所需形狀的制品。在反復受熱過程中，分子結構基本上不發生變化，當溫度過高、時間過長時，則會發生降解或分解，這些都是與熱固性樹脂相區別的特征。

以超高強玻璃纖維為增強體可制成各種性能優異的復合材料，在航空航天、火箭、導彈、戰斗機、核潛艇等軍艦、坦克等武器裝備的國防軍工領域有廣泛的應用。它可以促進軍隊武器裝備的升級換代，增強軍隊的戰斗力；可在某些領域替代碳纖維，節約相關武器裝備的制造成本。

現有技術中都是利用E-玻璃纖維與熱固性或熱塑性樹脂復合，雖然熱固性復合材料具有高強度、高抗沖擊效果，但缺點是熱固性樹脂使用一次后就不能再次加工成型，此種產品廢棄后不能夠實現高價值的回收利用的，造成很大浪費，對環境造成污染。S-玻纖（超高強玻璃纖維）與E-玻纖相比，抗沖擊性能與拉伸強度非常好，并且價格適宜。國內并沒有連續S-玻纖增強熱塑性樹脂的報道。因S-玻纖用于軍工領域較多，國外保密非常嚴格。

發明內容

本發明就是為了解決上述現有技術存在的問題而提供一種綜合性能優越、性價比高的雙向連續超高強玻璃纖維增強熱塑性樹脂復合板材。

本發明的另一目的是提供上述雙向連續超高強玻璃纖維增強熱塑性樹脂復合板材的制備方法。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：

一種超高強玻璃纖維增強熱塑性樹脂復合板材，該復合板材由包含以下重量份的組分制成：

熱塑性樹脂????????????40~60份，

連續超高強玻璃纖維????40~60份，

硅烷偶聯劑????????????0.2~0.5份。

優選的，所述的熱塑性樹脂的熔融指數≥60g/10min。

優選的，所述的熱塑性樹脂選自聚烯烴樹脂、熱塑性聚酯、聚酰胺類、聚碳酸酯、其他通用樹脂或高性能工程塑料中的一種或幾種。

優選的，所述的聚烯烴樹脂選自聚丙烯或聚乙烯中的一種或幾種；所述的熱塑性聚酯選自聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丙二醇酯或聚對苯二甲酸丁二醇酯中的一種或幾種；所述的聚酰胺類選自尼龍6、尼龍66、尼龍12、尼龍1212或尼龍612中的一種或幾種；所述的聚碳酸酯選自脂肪族聚碳酸酯、芳香族聚碳酸酯或者脂肪族-芳香族聚碳酸酯中的一種或幾種；所述的其他通用樹脂選自聚氯乙烯、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物、聚苯乙烯或高抗沖聚苯乙烯中的一種或幾種；所述的高性能工程塑料選自聚醚醚酮、聚苯硫醚、聚苯醚或聚醚酰亞胺中的一種或幾種。

優選的，所述的連續超高強玻璃纖維為S-玻璃纖維，選自600tex無捻粗紗、800tex無捻粗紗、1200tex無捻粗紗或2400tex無捻粗紗中的一種或幾種。

優選的，所述的硅烷偶聯劑選自γ氨丙基三乙氧基硅烷（KH550）、3氨丙基三甲氧基硅烷（KH540）、γ-巰丙基三甲氧基硅烷（KH590）、N-（β氨乙基）-γ氨丙基甲基-二甲氧基硅烷（SI602）或γ氨丙基甲基二乙氧基硅烷（SI902）中的一種或幾種。

一種超高強玻璃纖維增強熱塑性樹脂復合板材的制備方法，該方法包括以下步驟：