[发明专利]一种热塑性微孔泡沫复合材料的制备方法及其产品

说明书

技术领域

本发明属于泡沫复合材料技术领域，涉及一种热塑性微孔泡沫复合材料的制备方法及其产品。

背景技术

微孔泡沫塑料是指微孔直径为0.1-10μm，微孔密度10⁹-10¹⁵个/cm³的一种泡沫塑料，是由美国麻省理工学院的J.E.Martini等人在1981年首先研制成功。这种微孔泡沫塑料泡孔极小且分布均匀，能使聚合物中的微隙圆孔化，泡孔起到了一种类似橡胶颗粒增韧的作用，这些微小的泡孔通过钝化裂纹尖端，增加传播裂纹所需要的能量来阻止裂纹的扩展，从而改善塑料泡体的力学性能，提高冲击强度、韧性和耐疲劳寿命。微孔泡沫塑料可用作包装、建筑、汽车、电子、家电等领域。

微孔泡沫塑料在应用的过程中，由于本身含有大量的微小气孔，所以力学性能很差。如何提高微孔泡沫塑料制品的力学性能是当前急需解决的难题。为了解决这个问题，业内技术人员一般都是向微孔泡沫塑料制品内添加短纤维来提高制品的力学性能。然而，制品内部短纤维的长度仅为0.1-0.7mm，增强的效果不是很理想，还需要用更好的方法来提高微孔泡沫塑料的力学性能。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种热塑性微孔泡沫复合材料的制备方法。

本发明的另一个目的是提供一种由上述方法制备得到的热塑性微孔泡沫复合材料，该复合材料具有质量轻、抗冲击性能好，强度高等优点。

本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种热塑性微孔泡沫复合材料的制备方法，该方法包括以下步骤：

1）从注塑机料斗处加入长纤维增强热塑性塑料；惰性气体通过计量阀注入机筒内的长纤维增强热塑性塑料熔体中，混合均匀；

2）注射，开模，制备得到热塑性微孔泡沫复合材料。

所述的注塑机的料筒温度为加料段100~250℃，压缩段140~300℃，均化段140~300℃。

所述的惰性气体的通入量为长纤维增强热塑性塑料的质量百分含量为0.1~2%。

所述的注射的时间为0.01~2S，注射速度为350~900mm/s，注射压力160~190MPa。

所述的注射的熔体体积占模具型腔体积的50~99%。

所述的惰性气体为二氧化碳或氮气中的一种或一种以上。

所述的长纤维增强热塑性塑料选自长纤维增强聚丙烯塑料、长纤维增强聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料、长纤维增强尼龙66塑料、长纤维增强尼龙6塑料或长纤维增强聚碳酸酯塑料中的一种或一种以上。

本发明还提供了一种由上述方法制备得到的热塑性微孔泡沫复合材料，该复合材料是由长纤维增强热塑性塑料制备而成。

所述的长纤维平均长度为5~25mm，单丝直径为10~20μm。

所述的长纤维为碳纤维或玻璃纤维中的一种或一种以上。

所述的热塑性微孔泡沫复合材料的微孔直径为0.1~10μm，微孔密度为10⁹~10¹⁵个/cm³。

本发明同现有技术相比，具有以下优点和有益效果：

本发明通过多次调整工艺，克服了工艺上困难，成功的开发出了一种新型的热塑性微孔泡沫复合材料，本发明材料包含的纤维平均长度为5~25mm，赋予了微孔泡沫塑料强度高，抗冲击性能好等优点，力学性能有了本质的提高，大大的拓宽了泡沫塑料的应用场合。可应用于汽车、火车、轮船、航空、建筑、体育、军工、交通、水利设施、家电、电力设备、电子领域。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步的说明。

本发明中所述的长纤维增强热塑性塑料种类及生产厂家如下：

表1

本发明材料的力学性能测试的标准如下：

拉伸性能的测试：GB1040/T-1992,塑料拉伸性能试验方法，拉伸速度5mm/min。

弯曲性能的测试：GB/T9341塑料的弯曲性能测试方法，弯曲速度10mm/min。

冲击性能的测试：悬臂梁缺口冲击强度按照GB/T1843-1996,塑料悬臂梁冲击试验方法。

以下所用的长纤维单丝直径为10~20μm。

以下热塑性微孔泡沫复合材料的微孔直径为0.1~10μm，微孔密度为10⁹~10¹⁵个/cm³。

实施例1