[发明专利]一种有机片材及其制备方法

说明书

本发明公开了一种有机片材，由连续玻璃纤维增强聚丙烯单向预浸带按[0/90]_ns对称铺层叠合而成。以重量份数计，连续玻璃纤维增强聚丙烯单向预浸带的原料组成包括：聚丙烯100份；聚合物粘接助剂0～10份；无规共聚聚丙烯0～10份；连续玻璃纤维100～250份；相容剂1～5份；热稳定剂0.2～1.0份；光稳定剂0～0.5份。本发明还公开了所述有机片材的制备方法，包括：将除连续玻璃纤维外的原料混合均匀后，经双螺杆挤出机熔融混炼，熔体经熔体分布器或流延模具，输送进浸渍模具内，与连续玻璃纤维进行浸渍，得到连续玻璃纤维增强聚丙烯预浸带；将连续玻璃纤维增强聚丙烯预浸带横切后，根据材料厚度需求按[0/90]_ns铺层，通过连续式双带式压机设备压制出所需有机片材。

技术领域

本发明涉及纤维增强复合材料技术领域，具体涉及一种有机片材及其制备方法。

背景技术

由连续纤维增强的热塑性复合材料构成的板状半成品称作有机片材(organosheet)。有机片材存在的种类较多，有热塑性单向预浸带铺层压合而成的复合板材、连续织物与热塑性树脂含浸而成的复合板材等，其纤维可为玻璃纤维、芳纶纤维、碳纤维或塑料纤维的至少一种。纤维在有机片材上是不中断的，其长度基本上与有机片材的尺寸等长。

有机片材与传统热固性纤维复合材料(玻璃钢)相比，其优点在于热塑性树脂基体赋予了其可热成型性，缩短了工艺过程的时间周期。有机片材因纤维的连续性使得各项力学性能大幅提升，与金属板相比，质量轻并且具有更高的表面刚度和强度；在充分加热熔化热塑性树脂时，有机片材能够像金属板一样，在一定的压力下成型三维异型件。由此，机动车的结构部件，如门模块、门组件支架、座椅骨架、靠背骨架、挡泥板、保险杠等，以有机片材构件进行镶嵌成型或与长纤维增强热塑性复合材料进行混合成型进行加工，同时减少了结构部件重量，实现明显的轻量化效果。

公开号为CN 101966773 A的专利说明书公开了几种有机片材的生产方法，采用纤维编织物与热塑性树脂浸渍复合而成，未涉及由连续纤维增强热塑性单向预浸带铺层压合而成的有机板材。

公告号为CN 207954850 U的专利说明书公开了一种复合板材，为连续纤维热塑性增强单向预浸带经过多层复合而成，其中层压复合板采用0/90方向垂直交错顺序铺层。该专利技术未披露层合板的组成材料的信息(包括热塑性单向预浸带的组成成分、厚度、层数等)，且按顺序铺层会使板材发生耦合效应导致翘曲，尤其在层合板厚度较薄的情况下。

发明内容

针对本领域存在的不足之处，本发明提供了一种有机片材，以聚丙烯为基体，由连续玻璃纤维增强聚丙烯单向预浸带按[0/90]_ns对称铺层叠合而成。

一种有机片材，由连续玻璃纤维增强聚丙烯单向预浸带按[0/90]_ns对称铺层叠合而成，其中n表示对称数，s表示镜面对称铺层，可明显减少耦合效应引起的剪切应力。

作为优选，所述有机片材的厚度T为0.50～3.60mm；

所述连续玻璃纤维增强聚丙烯单向预浸带的厚度t为0.12～0.30mm。

最终所需的连续玻璃纤维增强聚丙烯单向预浸带的厚度t与有机片材的设计厚度T以及对称数n相关，计算公式为根据可生产的单向带材料厚度t的范围，确定对称数n，n不是唯一值。

作为优选，以重量份数计，所述连续玻璃纤维增强聚丙烯单向预浸带的原料组成包括：