[发明专利]一种耐磨热塑性树脂复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于复合材料技术领域，涉及一种热塑性树脂复合材料及其制备方法。

背景技术

目前在装饰、车厢壁板等领域尚未用到连续纤维增强的热塑性树脂复合材料，通过在此复合材料中引入耐磨功能，使连续纤维增强的热塑性树脂复合材料具备了耐磨功能，同时更好的发挥了该材料的优点，可广泛用于箱柜壁板、车厢壁板和外观装饰板等方面。

通常制作箱柜壁板、车厢壁板和外观装饰板等，所用材料如：三合板、塑料板、涂料等，均不具有耐磨的功能。长期使用后，表面会出现摩擦产生的痕迹，如划痕、麻点等，影响美观效果，进行表面处理时增加不必要的支出。也有使用一些耐磨材料，但通常这些材料的力学性能较差，耐冲击性能不理想，无法维持较高的产品使用寿命。参考文献《Journal of Thermoplastic Composite Materials》，《The Impact and Tribological Properties of PTFE Composites Filled with PA6》。另外，在耐磨材料领域普遍材料或多或少存在重量大，而且长期在户外使用，其耐腐蚀性和抗氧性能不佳，或存在不易加工、强度差的缺点，并且这些材料的力学性能一般，耐冲击性能无法承受较强的冲击力，且不可回收污染环境。

中国专利20110240465.0公开了一种连续纤维增强热塑性树脂预浸带的制备装置及其应用，中国专利20110232466.0公开了一种连续纤维增强热塑性树脂预浸带及其制备方法，该热塑性树脂预浸带包含以下重量份组份：热塑性树脂30-80%、纤维10-60%、相容剂0.5-3%、抗氧剂0.2-0.5%、润滑剂0.3-2%、吸波物质1-40%，但所制备的预浸带的耐磨性能还需要进一步提高。

发明内容

针对现有技术的问题，本发明的目的是提供一种耐磨热塑性树脂复合材料，该复合材料具有表面耐磨无需表面处理，使用寿命长，比强度高，耐冲击性能好，抗老化耐腐蚀，重量轻，易加工，易回收等优点。

本发明的另一个目的是提供一种上述耐磨热塑性树脂复合材料的制备方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种热塑性树脂复合材料，该复合材料由包括以下质量百分比的组分制成：

所述的连续纤维为无碱玻璃无捻粗纱。

所述的热塑性树脂为尼龙6或聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）。

所述的增容剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷或异氰尿酸三缩水甘油酯。

所述的抗氧剂为三［2.4-二叔丁基苯基］亚磷酸酯和四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯的混合物，其中：三［2.4-二叔丁基苯基］亚磷酸酯与四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯的重量比为1:1~1:4。所述的耐磨辅料为聚四氟乙烯。一种上述热塑性树脂复合材料的制备方法，该方法包括以下步骤：

（1）按上述配比称取质量百分比为27~42%的热塑性树脂、3~5%的增容剂、0.3~0.6%的抗氧剂和8~13%的耐磨辅料；将上述原料搅拌，混合均匀；

（2）将步骤（1）得到的混合物加入到双螺杆挤出机中，熔融共混通过模头挤出进行淋膜，使薄膜达到均匀连续的状态；

（3）将质量百分比为40~60%的连续纤维通过牵引单元平行进行展丝，使纤维展丝均匀平整后进入烘箱进行预热得到预热的连续纤维；

（4）将步骤（3）中预热的连续纤维和步骤（2）中通过模头挤出淋膜得到的树脂薄膜通过复合单元进行复合形成预浸带；

（5）将预浸带按要求裁切后根据所需厚度进行叠加后热压，然后进行冷压定型，制备得到耐磨热塑性树脂复合材料。

所述的步骤（1）中热塑性树脂使用前经过烘箱在115~125℃进行干燥，其含水率不超过0.02%。

所述的步骤（1）的搅拌时间为80~160s。

所述的步骤（2）中所述的挤出机的挤出温度为250~320℃；当热塑性树脂为尼龙6时，挤出温度为290~320℃，热塑性树脂为PBT时挤出温度为250~290℃。

所述的步骤（3）中的预热温度180~220℃。