[发明专利]一种长纤维或连续纤维定向增强热塑性聚合物复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种长纤维或连续纤维定向增强热塑性聚合物复合材料，其特征在于：该复合材料由长纤维和热塑性聚合物构成，或由连续纤维和热塑性聚合物构成；长纤维或连续纤维定向均匀分布在热塑性聚合物内部；

所述热塑性聚合物与长纤维或连续纤维的质量比为1:(0.11～9)；

所述长纤维的长度为10～1000mm。

2.根据权利要求1所述的长纤维或连续纤维定向增强热塑性聚合物复合材料，其特征在于：所述热塑性聚合物为高密度聚乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚乳酸、聚氯乙烯、聚乳酸、乙烯-醋酸乙烯共聚物或工程塑料中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的长纤维或连续纤维定向增强热塑性聚合物复合材料，其特征在于：所述长纤维和连续纤维为天然纤维或合成纤维。

4.根据权利要求1所述的长纤维或连续纤维定向增强热塑性聚合物复合材料，其特征在于：所述天然纤维为木纤维、竹纤维、棉纤维、麻纤维或秸秆纤维中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的长纤维或连续纤维定向增强热塑性聚合物复合材料，其特征在于：所述合成纤维为无机纤维、金属纤维或有机纤维中的一种或几种；所述无机纤维为碳纤维、玻璃纤维或玄武岩纤维；所述有机纤维为芳纶纤维、尼龙纤维或聚酯纤维。

6.如权利要求1所述的长纤维或连续纤维定向增强热塑性聚合物复合材料的制备方法，其特征在于：该方法按照以下步骤进行：

步骤一、制备聚合物基体

所述聚合物基体为连续片状聚合物基体或无纺布；

所述连续片状聚合物基体的制备方法为：称取聚合物粒子和偶联剂，混合均匀后经热压、挤出吹塑、挤出拉伸、挤出流延或压延，得到连续片状聚合物基体；

所述连续片状聚合物基体的厚度为0.03～1mm；

步骤二、纤维铺装与包裹

将纤维均匀平行铺装在聚合物基体的表面，然后将聚合物基体以纤维长度方向为轴卷成筒状预制体，或将聚合物基体以纤维长度方向为轴折叠成片状预制体；

所述连续片状聚合物基体与长纤维或连续纤维的质量比为1:(0.11～9)；

所述无纺布与长纤维或连续纤维的质量比为1:(0.11～9)；

所述纤维为长纤维或连续纤维；

步骤三、复合材料挤出成型

将筒状预制体或片状预制体的纤维端部朝向挤出机的进料口并向挤出机送料，然后进行挤出，经模具口冷却定型后得到长纤维或连续纤维定向增强热塑性聚合物复合材料。

7.根据权利要求6所述的长纤维或连续纤维定向增强热塑性聚合物复合材料的制备方法，其特征在于：步骤一所述聚合物粒子与偶联剂的质量比为1:(0.02～0.08)。

8.根据权利要求6所述的长纤维或连续纤维定向增强热塑性聚合物复合材料的制备方法，其特征在于：步骤一所述偶联剂为钛酸脂类偶联剂、异氰酸酯类偶联剂、马来酸酐接枝聚乙烯偶联剂、马来酸酐接枝聚丙烯偶联剂或硅烷偶联剂中的一种或几种。

9.根据权利要求6所述的长纤维或连续纤维定向增强热塑性聚合物复合材料的制备方法，其特征在于：步骤三所述进行挤出时挤出机的加工温度为80～230℃。

10.根据权利要求6所述的长纤维或连续纤维定向增强热塑性聚合物复合材料的制备方法，其特征在于：步骤一所述无纺布材质为涤纶、丙纶、芳纶、腈纶、锦纶、聚烯烃类纤维、维纶或氨纶中的一种或几种。