[发明专利]无机颗粒与热塑性树脂粉末间隔铺层热熔压铸复合树脂片及其制备方法及用途

权利要求书

1.一种无机颗粒与热塑性树脂粉末铺层热熔压铸复合树脂片，其特征在于，是无机颗粒与热塑性树脂粉末的分层排铺加热熔融后压铸使无机颗粒呈分层均匀密堆结构或分层梯度堆砌结构或多重分层均匀密堆结构的多层组合或多重分层梯度堆砌结构的多层组合的复合树脂片；无机颗粒在复合树脂片中的总填充质量分数在10%~40%；

所述的分层均匀密堆结构的分层是指无机颗粒压入热塑性树脂的形成的均匀密堆层与纯树脂层的二分层；

所述的分层梯度堆砌结构的分层是指无机颗粒有均匀密堆层、梯度分布层和纯树脂层的由上至下依序的三分层，而梯度分布层是指由上至下无机颗粒的堆砌密度逐渐减小至零的堆砌结构；

所述的均匀密堆层中无机颗粒的填充质量分数为45%~60%，所述的梯度分布层的填充质量分数在20%~35%；所述的纯树脂层是指无机颗粒填充质量分数不大于1%；

所述均匀密堆层的上表面为刺入表面，均匀密堆层的上表面的无机颗粒的表平面与复合树脂片的表面一致，形成高概率碰撞和隔挡机制的排列结构；

所述的无机颗粒与树脂粉末铺层热熔压铸复合树脂片的制备方法，包括以下步骤：

（1）将热塑性树脂粉末按设定的填充质量分数铺层于聚四氟乙烯模板盒下层；再并在上面按设定的无机颗粒的填充质量分数均匀铺散在所述树脂粉末之上，两者均形成均匀厚度的铺层，即单组合铺层；或重复单组合铺层1~2次，形成2~3组合铺层；

（2）升温到高温熔融树脂粉末；并通过加压板加压，所述的树脂粉末的高温是比树脂粉末的熔融温度要高5~20℃的温度；

（3）当热塑性树脂粉末软化熔融时，定压下的压板将自动将铺于上层的无机颗粒压入熔融的树脂中；

（4）当压板与熔融树脂接触，即铺于上层的无机颗粒将浸没于熔融树脂中时，（a）聚四氟乙烯模板盒和压板的温度回降至要比所述树脂粉末的高温低0~5℃，保持压板压力与温度，静置1~3min，抽真空除气泡和无机颗粒松动调整，清除内应力，压板加压，同步逐渐降温固化，得到形成分层均匀密堆结构的复合树脂片；

或（b）聚四氟乙烯模板盒中的高温再升高0~5℃，而压板的温度回降到热塑性树脂粉末熔点温度的-5℃~+5℃，保持压板压力与温度，静置3~30min，抽真空除气泡和无机颗粒沉降，形成梯度分布结构；压板加压，同步逐渐降温固化，形成分层梯度堆砌结构的复合树脂片；当铺层为2~3组合铺层时，形成多层组合的复合树脂片。

2.如权利要求1所述的无机颗粒与热塑性树脂粉末铺层热熔压铸复合树脂片，其特征在于，所述的无机颗粒为碳化硅颗粒、碳化硼颗粒、人造金刚石颗粒、氮化硼颗粒中的一种或多种混合；所述的无机颗粒的平均粒径为1~300μm。

3.如权利要求1所述的无机颗粒与热塑性树脂粉末铺层热熔压铸复合树脂片，其特征在于，所述的无机颗粒为多角体或六方体外形。

4.如权利要求1所述的无机颗粒与热塑性树脂粉末铺层热熔压铸复合树脂片，其特征在于，所述热塑性树脂为聚酯树脂、聚丙烯树脂、聚乙烯树脂或聚酰胺树脂中的一种。

5.如权利要求1所述的无机颗粒与热塑性树脂粉末铺层热熔压铸复合树脂片，其特征在于，所述步骤（1）中的聚四氟乙烯模板盒是用聚四氟乙烯制成的六角形、矩形或圆形的扁平模板盒。

6.权利要求1~4任一项所述的无机颗粒与热塑性树脂粉末铺层热熔压铸复合树脂片在防恐防暴、消防、防爆炸、地震搜救及国防军事的个体防护着装材料中的应用。