[發明專利]無機顆粒與熱塑性樹脂粉末間隔鋪層熱熔壓鑄復合樹脂片及其制備方法及用途

有效

• 申請號: 201910922444.3
• 申請日: 2019-09-27
• 公開（公告）號: CN110654079B
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 劉洪玲;劉曉艷;于偉東;陳立富
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: B32B9/00
• 分類號: B32B9/00;B32B9/04;B32B27/14;B32B27/20;B32B27/32;B32B27/34;B32B27/36;B29D7/01;F41H1/02
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 徐俊

1.一種無機顆粒與熱塑性樹脂粉末鋪層熱熔壓鑄復合樹脂片，其特征在于，是無機顆粒與熱塑性樹脂粉末的分層排鋪加熱熔融后壓鑄使無機顆粒呈分層均勻密堆結構或分層梯度堆砌結構或多重分層均勻密堆結構的多層組合或多重分層梯度堆砌結構的多層組合的復合樹脂片；無機顆粒在復合樹脂片中的總填充質量分數在10%~40%；

所述的分層均勻密堆結構的分層是指無機顆粒壓入熱塑性樹脂的形成的均勻密堆層與純樹脂層的二分層；

所述的分層梯度堆砌結構的分層是指無機顆粒有均勻密堆層、梯度分布層和純樹脂層的由上至下依序的三分層，而梯度分布層是指由上至下無機顆粒的堆砌密度逐漸減小至零的堆砌結構；

所述的均勻密堆層中無機顆粒的填充質量分數為45%~60%，所述的梯度分布層的填充質量分數在20%~35%；所述的純樹脂層是指無機顆粒填充質量分數不大于1%；

所述均勻密堆層的上表面為刺入表面，均勻密堆層的上表面的無機顆粒的表平面與復合樹脂片的表面一致，形成高概率碰撞和隔擋機制的排列結構；

所述的無機顆粒與樹脂粉末鋪層熱熔壓鑄復合樹脂片的制備方法，包括以下步驟：

（1）將熱塑性樹脂粉末按設定的填充質量分數鋪層于聚四氟乙烯模板盒下層；再并在上面按設定的無機顆粒的填充質量分數均勻鋪散在所述樹脂粉末之上，兩者均形成均勻厚度的鋪層，即單組合鋪層；或重復單組合鋪層1~2次，形成2~3組合鋪層；

（2）升溫到高溫熔融樹脂粉末；并通過加壓板加壓，所述的樹脂粉末的高溫是比樹脂粉末的熔融溫度要高5~20℃的溫度；

（3）當熱塑性樹脂粉末軟化熔融時，定壓下的壓板將自動將鋪于上層的無機顆粒壓入熔融的樹脂中；

（4）當壓板與熔融樹脂接觸，即鋪于上層的無機顆粒將浸沒于熔融樹脂中時，（a）聚四氟乙烯模板盒和壓板的溫度回降至要比所述樹脂粉末的高溫低0~5℃，保持壓板壓力與溫度，靜置1~3min，抽真空除氣泡和無機顆粒松動調整，清除內應力，壓板加壓，同步逐漸降溫固化，得到形成分層均勻密堆結構的復合樹脂片；

或（b）聚四氟乙烯模板盒中的高溫再升高0~5℃，而壓板的溫度回降到熱塑性樹脂粉末熔點溫度的-5℃~+5℃，保持壓板壓力與溫度，靜置3~30min，抽真空除氣泡和無機顆粒沉降，形成梯度分布結構；壓板加壓，同步逐漸降溫固化，形成分層梯度堆砌結構的復合樹脂片；當鋪層為2~3組合鋪層時，形成多層組合的復合樹脂片。

2.如權利要求1所述的無機顆粒與熱塑性樹脂粉末鋪層熱熔壓鑄復合樹脂片，其特征在于，所述的無機顆粒為碳化硅顆粒、碳化硼顆粒、人造金剛石顆粒、氮化硼顆粒中的一種或多種混合；所述的無機顆粒的平均粒徑為1~300μm。

3.如權利要求1所述的無機顆粒與熱塑性樹脂粉末鋪層熱熔壓鑄復合樹脂片，其特征在于，所述的無機顆粒為多角體或六方體外形。

4.如權利要求1所述的無機顆粒與熱塑性樹脂粉末鋪層熱熔壓鑄復合樹脂片，其特征在于，所述熱塑性樹脂為聚酯樹脂、聚丙烯樹脂、聚乙烯樹脂或聚酰胺樹脂中的一種。

5.如權利要求1所述的無機顆粒與熱塑性樹脂粉末鋪層熱熔壓鑄復合樹脂片，其特征在于，所述步驟（1）中的聚四氟乙烯模板盒是用聚四氟乙烯制成的六角形、矩形或圓形的扁平模板盒。

6.權利要求1~4任一項所述的無機顆粒與熱塑性樹脂粉末鋪層熱熔壓鑄復合樹脂片在防恐防暴、消防、防爆炸、地震搜救及國防軍事的個體防護著裝材料中的應用。