[發(fā)明專利]連續(xù)纖維增強(qiáng)聚甲醛復(fù)合材料預(yù)浸帶及其制備方法和用途

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310617833.8
• 申請(qǐng)日: 2013-11-27
• 公開（公告）號(hào): CN104672778A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊桂生;李敏立;趙磊;李蘭杰;解廷秀
• 申請(qǐng)（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(hào): C08L59/04
• 分類號(hào): C08L59/04;C08K13/04;C08K7/14;C08K7/06;C08K7/10;B29B15/10
• 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)明屬于熱塑性高分子復(fù)合材料領(lǐng)域，涉及一種連續(xù)纖維增強(qiáng)聚甲醛復(fù)合材料預(yù)浸帶及其制備方法和用途。

背景技術(shù)

聚甲醛有著良好的機(jī)械性能，有金屬一樣的比強(qiáng)度和比剛度，優(yōu)異的耐磨性和電性能，良好的抗蠕變、耐疲勞以及尺寸穩(wěn)定性等性能，可廣泛應(yīng)用于電器、機(jī)械、汽車、航空等領(lǐng)域，用于替代金屬材料，尤其是銅、鋁、鋅等有色金屬材料。

連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料具有良好剛性和強(qiáng)度，優(yōu)異的抗沖擊和耐腐蝕性能，并具有相對(duì)較低的密度和可回收利用等特點(diǎn)，因此近年來得到了巨大的發(fā)展，但是，目前連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料基體樹脂往往局限于聚烯烴、聚酰胺等，這限制其在一些對(duì)材料剛性、耐磨等要求較高的領(lǐng)域的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷而提供一種連續(xù)纖維增強(qiáng)聚甲醛復(fù)合材料預(yù)浸帶及其制備方法和用途。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種連續(xù)纖維增強(qiáng)聚甲醛復(fù)合材料預(yù)浸帶，由包括以下重量份的組分制成：

基體樹脂?????20-80份，

連續(xù)纖維?????20-80份。

所述基體樹脂為30-60份。

所述連續(xù)纖維為40-70份。

所述的連續(xù)纖維選自玻璃纖維、硼纖維、玄武巖纖維、碳纖維、芳綸纖維中的一種或幾種。

所述的基體樹脂由包括以下重量份的組分制成：

所述的聚甲醛為共聚聚甲醛，熔融指數(shù)(190℃，2.16KG)為20～100g/10min。

所述抗氧劑為受阻酚類抗氧劑和亞膦酸酯類抗氧劑按重量比1:1的混合物；

所述的受阻酚抗氧劑為β（3,5-二叔丁基-4羥基苯基）丙酸季戊四醇酯，所述的亞膦酸酯類抗氧劑為三（2,4-二叔丁基苯酚）亞膦酸酯。

所述甲醛捕捉劑選自三聚氰胺、雙氰胺、羥甲基密胺、尿素或聚丙烯酰胺中的一種或幾種。

所述的甲酸捕捉劑選自氧化鎂、碳酸鈣、氫氧化鎂、硬脂酸鈣或硬脂酸鎂中的一種或幾種。

所述的潤(rùn)滑劑選自聚乙烯蠟、硅油、硬脂酸鈣或硬脂酸鎂中的一種或幾種。

一種上述連續(xù)纖維增強(qiáng)聚甲醛復(fù)合材料預(yù)浸帶的制備方法，包括以下步驟：

（1）按重量份稱取聚甲醛100份，抗氧劑0.1-2份，甲醛捕捉劑0.2-2份，甲酸捕捉劑0.2-2份，潤(rùn)滑劑0.1-5份，加入混合機(jī)中混合均勻；

（2）將20-80重量份步驟（1）中得到的混合物加入雙螺桿擠出機(jī)均勻塑化擠出，通過交錯(cuò)的雙擠出模頭擠出淋膜，通過張力調(diào)節(jié)裝置將20～80重量份的連續(xù)纖維平行排列成帶狀，導(dǎo)到雙擠出模頭處，帶狀連續(xù)纖維的兩側(cè)分別與雙擠出模頭接觸，在模頭處與擠出的熔融樹脂進(jìn)行浸漬，再經(jīng)過浸漬輥熱壓，牽引、冷卻、收卷制得浸潤(rùn)完全的連續(xù)纖維增強(qiáng)聚甲醛復(fù)合材料預(yù)浸帶。

所述的步驟（2）中擠出機(jī)的溫度為160～215℃；雙擠出模頭的溫度為190～215℃。

所述的步驟（2）的浸漬過程中，通過調(diào)節(jié)纖維牽引速度和擠出機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)來控制連續(xù)纖維和樹脂在預(yù)浸帶中的相對(duì)重量份。

浸漬輥熱壓的作用是使基體樹脂對(duì)纖維完成進(jìn)一步浸漬。

一種上述的連續(xù)纖維增強(qiáng)聚甲醛復(fù)合材料預(yù)浸帶為模塑設(shè)備、纏繞設(shè)備或拉擠設(shè)備中生產(chǎn)原料的用途。例如通過上述設(shè)備以本發(fā)明提供的連續(xù)纖維增強(qiáng)聚甲醛復(fù)合材料預(yù)浸帶為原料制得汽車保險(xiǎn)杠、集裝箱板材、建筑模板等。

本發(fā)明采用獨(dú)特的浸漬工藝制備連續(xù)纖維增強(qiáng)聚甲醛預(yù)浸帶，所制備的復(fù)合材料有著良好的剛性、抗沖擊性能和綜合力學(xué)性能，克服了普通熱塑性復(fù)合材料剛性不足的問題，進(jìn)一步拓展了連續(xù)纖維熱塑性復(fù)合材料的應(yīng)用范圍。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。

實(shí)施例1～6

一種連續(xù)纖維增強(qiáng)聚甲醛復(fù)合材料預(yù)浸帶，按照以下方法制備：

（1）按表1中所示的重量份比例秤取聚甲醛，抗氧劑，甲醛捕捉劑，甲酸捕捉劑，潤(rùn)滑劑，加入混合機(jī)中混合均勻；

表1

其中實(shí)施例1～6中使用的聚甲醛的熔指分別為：100g/10min、45g/10min、50g/10min、40g/10min、20g/10min、60g/10min(190℃，2.16KG)；

表1中混合抗氧劑為抗氧劑168和抗氧劑1010按重量比1:1混合而成。