[发明专利]一种PP纤维织物叠层复合片材的制备方法及该方法获得的片材

说明书

本发明提供了一种PP纤维织物叠层复合片材的制备方法及该方法获得的片材，制备方法包括制备玻璃纤维增强PP片材、制备PP纤维织物和制备PP薄膜，将玻璃纤维增强PP片材、PP纤维织物和PP薄膜经加热和加压处理后，获得PP纤维织物叠层复合片材；该叠层复合片材包括至少一层核心层，核心层包括叠放的玻璃纤维增强PP片层、两层PP薄膜层和PP纤维织物层；在核心层的上面和下面同时加压、加热后获得。该PP纤维织物叠层复合片材综合性能优良，相较于PP玻璃纤维增强PP复合材料，密度低且冲击强度显著提高；相较于自增强PP复合材料，刚度显著提高；其制备方法，可有效降低生产成本，且过程简单易控，适于广泛推广。

技术领域

本发明涉及PP纤维织物增强材料技术领域，具体涉及一种PP纤维织物叠层复合片材的制备方法及该方法获得的片材。

背景技术

聚丙烯(Polypropylene,PP)纤维增强聚丙烯基复合材料是一种自增强热塑性复合材料，它是将PP聚合物熔融后进行高度拉伸取向，再冷却形成高度取向的PP 纱线或带，将PP纱线或带编织成织物，并与熔点较低的PP薄膜层层叠，在控制温度和压力下，使PP纱线或带保持原形，同时使熔点较低的PP树脂熔融渗透PP 织物，对PP纱线或带充分浸润并与之结合，然后冷却形成单聚合物的复合片材。该材料具有轻质、可回收的优点，且具有良好的力学性能和优异的低温抗冲击强度, 然而，该材料的刚度较低且生产工艺复杂，限制了材料的发展。

玻璃纤维增强聚丙烯复合材料是以聚丙烯为基体树脂，玻璃纤维作为增强体的复合材料。根据玻璃纤维的形态可分为连续玻璃纤维增强PP单向带、玻璃纤维织物增强PP片材、玻璃纤维毡增强的热塑性聚合物复合材料(Glass Mat Reinforced thermoplastics)等，连续玻璃纤维增强聚丙烯材料中保存了玻璃纤维宏观的完整性，因此能够完全发挥玻璃纤维所拥有的优良力学性能，使该复合材料广泛的适用于汽车工业、运输业及建筑行业。然而，玻璃纤维增强PP片层具有密度大、抗冲击性能低的缺点，使该材料的使用受限。

PP纤维自增强复合材料和玻璃纤维增强PP材料在使用过程中，由于均存在一定的缺点，导致材料的通用性受限，不利于材料更广泛的使用，因此提供一种综合性能优良的材料具有重要的意义。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明提供了一种PP纤维织物叠层复合片材的制备方法及该方法获得的片材，该PP纤维织物叠层复合片材综合性能优良，相较于PP玻璃纤维增强PP复合材料，密度低且冲击强度显著提高；相较于自增强PP复合材料，刚度显著提高；其制备方法，可有效降低生产成本，且过程简单易控，适于广泛推广。

本发明的技术方案如下：

一种PP纤维织物叠层复合片材的制备方法，包括制备玻璃纤维增强PP片材、制备PP纤维织物和制备PP薄膜，将玻璃纤维增强PP片材、PP纤维织物和PP薄膜经加热和加压处理后，获得PP纤维织物叠层复合片材。

在上述PP纤维织物叠层复合片材的制备方法中，制备玻璃纤维增强PP片材的方法为熔体浸渍法，具体为两层玻璃纤维毡分布在三层PP之间形成夹层结构；然后用履带式压机进行压塑，随后冷却，即可。

优选的，在制备玻璃纤维增强PP片材的方法中，顶层和底层的PP为熔融状态的PP，中间层的PP为熔融状态或者薄膜状态的PP；履带式压机在压塑过程中，加热温度高于PP的熔点，低于PP的降解温度。

优选的，履带式压机的温度控制为200-220℃。

优选的，在上述PP纤维织物叠层复合片材的制备方法中，制备PP纤维织物的方法，过程如下：

(1)制备PP纤维：将PP在螺杆挤出机中熔化后送入熔融纺丝机的纺丝部位，经纺丝泵定量送入纺丝组件，过滤后，由喷丝板的毛细孔中挤出液态丝条；液态丝条通过冷却介质时逐渐固化，然后由卷绕装置高速拉伸成丝，形成初生纤维，再经过后加工制成PP纤维；