[发明专利]一种热塑性超混杂复合材料层合板及其制备方法

权利要求书

1.一种热塑性超混杂复合材料层合板的制备方法,其特征在于,包括如下步骤：

第一步：铝合金板表面处理

在50份重量的去离子水中，加入40～50份重量的无水乙醇，然后称取0～10份的偶联剂，并在16～25℃的温度下搅拌均匀制得溶液；

将裁剪好的铝合金板完全浸泡在溶液中，并在16～25℃的温度下放置12～36h取出，并放入烘箱中，在80～160℃下烘干0.5～2h；

第二步：玄武岩纤维增强热塑性树脂预浸料的制备

称取一定量的热塑性树脂粒料，倒入上料箱，并通过真空送料机运送至螺杆挤出机的料斗，打开料斗底部的下料阀，热塑性树脂粒料进入螺杆挤出机；将连续的玄武岩纤维放在张力纱架上，然后通过纱锭张力调节、纱线毛刺断纱检查、穿纱顺序检查、调整纱束走向、纱束牵引、展纱的程序，使纱束连续走纱，直至模头处纱束均匀展平，打开主控台控制螺杆挤出机按照设定频率挤出热塑性树脂，然后通过复合压平、定型、废边切除和收卷的程序，制备玄武岩纤维增强热塑性树脂预浸料；

第三步：预浸料铺层

按照实际使用要求，将第二步得到的玄武岩纤维增强热塑性树脂预浸料裁剪为一定形状，然后对玄武岩纤维增强热塑性树脂预浸料按照设计角度和层数进行叠加铺层，以待使用；所述设计角度为0～90°之间的任意角度；

第四步：超混杂复合材料的制备

将第一步中经过表面处理、烘干得到的铝合金板裁剪为与第三步中玄武岩纤维增强热塑性树脂预浸料同样的形状和大小，并在铝合金板经过表面处理的一面加入胶膜或者涂覆胶液，然后贴放在第三步叠加铺层好的玄武岩纤维增强热塑性树脂预浸料的上下两个表面，然后使用一定的方法将整体一并固定；最后将整体固定好的材料通过成型设备在一定的压力和温度下经过一定的时间成型，得到热塑性超混杂复合材料层合板。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：第一步所述的偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种的组合物。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：第一步所述裁剪好的铝合金是指经过表面等离子处理或机械打磨处理的铝合金。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：第二步中所述的热塑性树脂粒料为经过阻燃改性、抗冲击改性、界面改性的聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺、聚氨酯中的一种；

所述玄武岩纤维为经过特定浸润剂改性的线密度在100～2400tex范围内的连续长纤维；所述特定浸润剂为聚丙烯接枝马来酸酐、聚乙烯接枝马来酸酐、聚酰胺接枝马来酸酐或聚氨酯接枝马来酸酐。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：螺杆挤出机挤出时所设定的温度在150～350℃；模头温度设定在150～300℃；展纱后对连续玄武岩纤维纱束的牵引速度为3～5m/s。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：制备好的玄武岩纤维增强热塑性树脂预浸料为单向的，宽幅为300mm～1000mm，厚度为0.2～0.5mm，其中玄武岩纤维的质量分数为40～70wt％。

7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：第四步中所述一定的方法为点焊或使用透明胶将边缘固定；所述压力为1～3MPa；所述温度为室温～350℃；所述一定的时间为2～5min；成型的工艺为连续的辊压、冲压、模压和真空袋压中的一种。