[发明专利]新型热塑性复合纤维织物模压板材及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型热塑性复合纤维织物模压板材及其制备方法和应用，属于热塑性复合材料技术领域。

背景技术

随着玻璃纤维及复合材料的不断发展，人们对玻璃纤维产品的质量要求也越来越高。对于玻璃纤维增强热塑性塑料产品而言，目前大多数采用的是玻璃纤维短切原丝增强热塑性塑料，虽然也能达到很好的效果，但还是存在较多的局限性和不足，无法达到高玻璃纤维含量复合材料的要求，且某些性能无法满足高端客户或特殊应用的需求。

在玻璃纤维增强热塑性复合材料的发展历程中，经历了从基于双螺杆挤出、注塑成型等剪切分散工艺的短玻璃纤维增强热塑性复合材料，到基于熔融浸渍、注塑等成型工艺的长玻璃纤维增强热塑性复合材料；再到类似于玻璃纤维增强热固性树脂所采用的玻璃纤维浸渍树脂后，采用拉挤、缠绕等完全保留玻璃纤维残留长度的连续玻璃纤维增强热塑性复合材料。每一发展阶段复合材料的成型，均需要相应的工艺和技术与之配套。随着复合材料中玻璃纤维的保留长度增加，材料的力学性能也显著提高。因此，对连续纤维增强的新型热塑性复合纤维织物模压板材的开发十分必要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中所存在的上述不足，而设计一种成型周期短、成本较低、且具有较高力学性能的新型热塑性复合纤维织物模压板材，同时提供一种前述新型热塑性复合纤维织物模压板材的制备方法及其应用。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种新型热塑性复合纤维织物模压板材，其特征在于：所述的新型热塑性复合纤维织物是由连续的玻璃纤维和热塑性化学纤维在拉丝过程中形成连续复合纤维，并采用复合而成的纤维制备成织物；所述的模压板材是由上述织物单层或多层铺展模压成型制得。成型工艺比较简单、周期短、生产效率高。

本发明所述的热塑性化学纤维选自聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯、聚酰胺纤维中的一种或几种。这几种原材料都为通用性的热塑性树脂，而且具有质轻、比强度大、比模量高、受热可熔融、冷却可成型、并可二次回收利用、绿色环保的优点。

本发明所述新型热塑性复合纤维织物的结构可选用平纹布、斜纹布、多轴向布、单向布、缎纹布中的一种或几种。

本发明还提供了一种的新型热塑性复合纤维织物模压板材的制备方法，其特征在于：它的制备步骤为：

（1）将新型热塑性复合纤维织物根据具体需要采用单层或多层铺展；

（2）将铺展好的复合纤维织物传送通过预热处理装置预加热处理；

（3）将热处理后的织物进入压机，模压成型，制得所述的新型热塑性复合纤维织物模压板材。

整个过程可以实现间歇或连续生产。

本发明所述的步骤（2）中，预热处理装置可采用红外线加热、紫外线加热、热电阻丝空气加热中的一种或几种；加热温度控制在150°C～300°C之间，预热处理时间在1min～10min之间。规定了与热处理装置可选用的加热方式、热处理时间及加热温度区间。该过程中，可使复合纤维中的热塑性树脂快速熔融浸渍到玻璃纤维中。

本发明所述的步骤（3）中，模压成型工艺是将熔融浸渍好的热塑性复合纤维织物快速转移到成型设备中冷压，冷却后制得所述的新型热塑性复合纤维织物模压板材；模压成型过程中，冷压的温度为25°C～120°C，压力为1Mpa～16Mpa，时间为1min～5min。明确了模压成型过程为冷压成型，规定了成型温度、时间、压力。该过程中，使制品在该工艺条件下能快速冷却成型、缩短制品成型时间。

本发明所述模压板材的厚度可通过织物叠放的层数及织物的克重来控制，总厚度在0.3mm～20mm之间。

本发明还提供了一种的新型热塑性复合纤维织物模压板材的应用，其特征在于：所述的热塑性复合纤维织物模压板材可以作为建筑模板、集装箱、空投箱、防水板、汽车防撞梁的应用。

本发明与现有技术相比，具有以下明显效果：本发明的新型热塑性复合纤维织物板材在成型过程中不需要专门的浸渍环节，使得成型工艺比较简单、周期短、生产效率高；并且生产环境比较清洁。具有热塑性复合材料可重新熔融、冷却成型的特点，可对受损部分进行修复，也可回收再次利用，符合复合材料绿色环保的发展趋势。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：