[发明专利]一种阻燃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，尤其是涉及一种阻燃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、建筑模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阻燃功能，使连续纤维增强的热塑性树脂复合材料具备了阻燃功能，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、建筑模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、竹胶板等，均不具有阻燃的功能。一旦遇到明火即会燃烧，具备严重的安全隐患，也有使用一些阻燃材料，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。另外，在阻燃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阻燃性能还需要进一步提高。 

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种具有阻燃功能、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 回收等优点的阻燃热塑性树脂复合材料及其制备方法。 

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现： 

一种阻燃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)。 

所述的硼酸锌为2ZnO·3B₂O₃·3.5H₂O，所述的润滑剂为乙烯-丙烯酸共聚物。 

所述的抗氧剂为重量比为1∶1的三[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。 

一种阻燃热塑性树脂复合材料的制备方法，该方法包括以下步骤： 

(1)按质量百分比称取30～46％的热塑性树脂、7～11％的红磷、1.7～2.6％硼酸锌、0.3～0.4％的抗氧剂和0.6～0.8％的润滑剂，加入搅拌机中进行搅拌，混合均匀； 

(2)将步骤(1)得到的混合物加入到单螺杆挤出机中，熔融共混通过模头挤出进行淋膜，得到具有均匀连续状态的树脂薄膜； 

(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，使连续纤维均匀平整后进入烘箱进行预热得到预热的连续纤维带； 

(4)将步骤(3)得到的预热的连续纤维带和步骤(2)得到的树脂薄膜通过复合单元进行复合形成预浸带； 

(5)将步骤(4)得到的预浸带裁切后，进行叠加、热压、冷压定型，制备得到阻燃热塑性树脂复合材料。 

步骤(1)所述的热塑性树脂在115～125℃进行干燥，热塑性树脂的含水量不超过0.02％，步骤(1)所述的搅拌的时间为80～160s。 

步骤(2)所述的挤出机的挤出温度为220～270℃，挤出机的挤出频率为34～37HZ； 

当热塑性树脂为尼龙6时，挤出机的挤出温度为240～270℃，当热塑性树脂为PBT时，挤出机的挤出温度为220～260℃； 

步骤(3)所述的预热的温度为180～220℃。 

步骤(4)所述的复合单元包括两个挤出模头，步骤(4)所述的复合的具体步骤为： 

在复合单元中两挤出模头位置上下交错挤出熔融的高温流体状的树脂薄膜，预热后的连续纤维带从两挤出模头交错的缝隙中穿过，连续纤维带的两侧分别与两挤出模头接触并产生张力，使得熔融的高温流体状的树脂薄膜对连续纤维带的两侧进行预浸渍，浸渍后的连续纤维带通过复合辊进行冷却，所述的复合辊中通有10～20℃的冷却水，使浸渍后的连续纤维带表面温度为60～70℃，然后通过压平单元压平，得到预浸带。 

步骤(5)所述的叠加的方式为根据预浸带中连续纤维的方向，按照0°/90°排列；