[發(fā)明專利]一種高強(qiáng)高耐磨熱塑性復(fù)合板材及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310566917.3
• 申請日: 2013-11-14
• 公開（公告）號: CN104626695A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊桂生;鄧麗莉;趙磊
• 申請（專利權(quán)）人: 上海杰事杰新材料（集團(tuán)）股份有限公司
• 主分類號: B32B27/04
• 分類號: B32B27/04;B32B27/08;B32B27/32;B32B27/40;B32B37/06
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 吳林松

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種高強(qiáng)高耐磨熱塑性復(fù)合板材及其制備方法。

背景技術(shù)

纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料，具有優(yōu)異的力學(xué)性能、成型周期短、重量輕、回收利用等特點(diǎn)。如專利CN200610154914公開了一種尼龍66復(fù)合材料，添加玻璃纖維等在雙螺桿擠出機(jī)混合擠出得到的專用復(fù)合料，該料可用于制造汽車散熱器冷卻水箱的排氣室、水管和恒溫器外殼等部件。專利CN200410017805公開了一種高抗沖玻璃纖維增強(qiáng)PBT的復(fù)合材料，該專利是將短切纖維填充到原料中混合擠出，得到的復(fù)合材料抗沖擊性能好，各項(xiàng)力學(xué)性能優(yōu)異。但是這些專利所涉及的填充的短切纖維的量有限，一般都低于40%；另外短切纖維的增強(qiáng)效果不如長纖維增強(qiáng)的性能好。

專利CN200810018059介紹了用于抗沖擊磨損的復(fù)合材料及其制備方法，采用橡膠與鋼鐵基層、高絡(luò)合金耐磨層粘合在一起形成的復(fù)合材料，該復(fù)合材料強(qiáng)度高，但是該復(fù)合材料中三種材料之間的粘結(jié)問題，還有材料本身的重量比較大，以及工序上的繁瑣。

專利CN10971461A介紹了一種PVC玻璃鋼復(fù)合材料，該材料是在PVC殼體內(nèi)設(shè)置一層與之結(jié)合為一體的玻璃鋼層，適合于生產(chǎn)制造各種玩具，電器具外殼以及工業(yè)包裝和家具的外觀造型。但是該種材料抗沖擊性能差，用于一些電器外殼耐磨性也不夠。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種高強(qiáng)高耐磨熱塑性復(fù)合板材。本發(fā)明采用連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)的熱塑性聚丙烯（TPAC）片材與熱塑性聚氨酯（TPU）薄膜熱熔復(fù)合，制備的復(fù)合材料力學(xué)性能優(yōu)異，具有良好的抗沖擊性能和優(yōu)異的耐磨性能，使其在核殼類產(chǎn)品、建筑方面擁有廣闊的應(yīng)用市場。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種上述高強(qiáng)高耐磨熱塑性復(fù)合板材的制備方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明提供了一種高強(qiáng)高耐磨熱塑性復(fù)合板材，從上到下依次包括上表層、連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)的熱塑性聚丙烯（TPAC）板材中間層和下表層，所述連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)的熱塑性聚丙烯（TPAC）板材中間層位于所述上表層和所述下表層之間。

所述上表層或所述下表層所用的材料均為熱塑性聚氨酯（TPU）薄膜；上表層和下表層所用的熱塑性聚氨酯（TPU）薄膜可以相同也可以不同。

優(yōu)選的，所述熱塑性聚氨酯薄膜的硬度為40～60D；厚度為0.5～2mm。

所述連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)的熱塑性聚丙烯（TPAC）板材包括多層連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)的熱塑性聚丙烯（TPAC）預(yù)浸帶。

所述連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)的熱塑性聚丙烯（TPAC）預(yù)浸帶中玻纖的重量含量為45～60%，厚度為0.2～0.35mm。

所述上表層或所述下表面的厚度均為0.5～2mm。

所述連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)的熱塑性聚丙烯（TPAC）板材中間層的厚度為2～24mm。

所述高強(qiáng)高耐磨熱塑性復(fù)合板材的厚度為3.0～28mm。

本發(fā)明還提供了一種上述高強(qiáng)高耐磨熱塑性復(fù)合板材的制備方法，包括以下步驟：

將連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)的熱塑性聚丙烯（TPAC）預(yù)浸帶裁剪，橫向和縱向放置各數(shù)片形成連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)的熱塑性聚丙烯（TPAC）板材中間層；同時將熱塑性聚氨酯（TPU）薄膜裁剪成與連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)的熱塑性聚丙烯（TPAC）預(yù)浸帶相同的尺寸，置于連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)的熱塑性聚丙烯（TPAC）板材中間層的上下表面，將鋪好的復(fù)合材料放入模壓機(jī)的框型模具中，經(jīng)過預(yù)熱后熱壓壓板成型；然后再放入冷卻模壓機(jī)中，冷卻定型，得到高強(qiáng)高耐磨熱塑性復(fù)合板材。

所述框型模具的厚度為3.0～28mm，框型模具的厚度與制得的高強(qiáng)高耐磨復(fù)合板材的厚度一致。

所述預(yù)熱的溫度為190～205℃，壓力為0.1～0.5MPa，時間為40～300s，時間優(yōu)選為60～200s。

所述熱壓的溫度為190～205℃，壓力2～5MPa，時間為20～200s，時間優(yōu)選為60～200s。

所述復(fù)合材料放入模壓機(jī)的總時間為60～500s，優(yōu)選為120～300s。

所述冷卻定型的壓力為2～5MPa；時間為3～10min。

本發(fā)明制備出的復(fù)合板材為高強(qiáng)高耐磨板材，可再切割或加工成需要的產(chǎn)品形狀。

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：

1、本發(fā)明提供的高強(qiáng)高耐磨熱塑性復(fù)合板材的力學(xué)性能高，抗沖擊強(qiáng)度優(yōu)異，粘結(jié)無需膠料，熱熔粘接，安全牢固；熱粘結(jié)的設(shè)備簡單，操作容易；材料表面耐磨性能優(yōu)異。