热塑性复合材料制件及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种热塑性复合材料制件及其制备方法。本发明专利技术所提供的热塑性复合材料制件的制备方法，包括步骤：a)在一热塑性复合材料基材的一个表面涂布一涂料组合物；和b)将所述涂布有涂料组合物的基材设置在一成型模具中热压成型，制得所述热塑性复合材料制件。相比于现有技术，本发明专利技术所提供的热塑性复合材料制件的制备方法，减少了如嵌件注塑和多次喷涂等生产步骤、降低了热塑性复合材料制件翘曲风险、简化了生产工艺，有效提高了生产效率和产品合格率，并且有利于环境保护。

【技术实现步骤摘要】
热塑性复合材料制件及其制备方法
本专利技术属于热塑性复合材料领域，特别是涉及一种热塑性复合材料制件及其制备方法和应用。
技术介绍
纤维增强的热塑性复合材料行业发展迅速。碳纤维增强的复合材料，例如碳纤维增强的聚碳酸酯复合材料，因具有刚性高，比重低以及易成型等特点而受到重视。越来越多的产品或部件采用碳纤维增强的复合材料制造，例如电子产品的外壳。连续碳纤维增强热塑性复合材料(ContinuousFiberReinforcedThermoplastic，简称CFRTP板材)由于具有独特的机械性能而多用于诸如航空航天等特殊应用领域。近年来，CFRTP板材在消费类电子产品、交通运输工具、体育用品等行业市场的应用出现大幅增长。对碳纤维增强复合材料的要求已经不再局限于机械性能，而且还包括产品表面美观性。碳纤维增强热塑性复合材料表面装饰有许多方法。业内常用的方法是在热压成型的热塑性复合材料产品部件表面使用涂料进行表面喷涂。CFRTP板材经热压成型后制备的产品部件通常是三维制品。在大多数情况下，常用喷涂工艺对具有凹凸设计或者尖锐边缘等三维结构的制品表面进行装饰。如果三维制品表面不规整，那么就需要多次实施喷涂工艺，而且通常要耗用大量的涂料才能得到均匀涂层，导致涂料浪费严重。在喷涂工艺中，三维制品通常需要特别设计的装置进行固定，以确保制品表面及侧边都能够被均匀喷涂。如果所用涂料为热固化涂料体系，三维制品表面的涂层还需要额外的固化/干燥步骤。如果制品表面需要添加装饰图案，那么还需要更多的步骤，例如需要将图案转印到已经热压成型的CFRTP板材制品的表面。TW201700252A披露了用于生产塑料形体的方法和塑料形体模具，其中所披露的方法包括步骤：a)提供至少一个由一种纤维复合塑料所制成的基本形体；b)提供至少一个装饰膜；c)该至少一个基本形体的加热制程；d)在模具中将该基本形体与该装饰膜加以结合在一起，其中的装饰膜包含保护层，装饰层，粘合剂层等不同层。在压缩热成型过程中，装饰层从装饰膜转移到塑料形体表面，然后剥离保护层。保护层通常为纯塑料薄膜，它的收缩率通常远高于由纤维增强热塑性复合材料制成的基本形体的收缩率，而可能导致塑料形体变形，即会向保护层侧变形。现有技术中制备具有良好表面的热塑性复合材料制件的工艺复杂、成本高、浪费严重、次品率高。因此，业界需要提供一种制备表面良好的热塑性复合材料制件的方法、产品及其应用。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种制备热塑性复合材料制件的方法。所述方法包括步骤：a)在一热塑性复合材料基材的一个表面涂布一涂料组合物；和b)将所述涂布有涂料组合物的基材设置在一成型模具中热压成型，制得所述热塑性复合材料制件。本专利技术的另一目的之一在于提供一种热塑性复合材料制件，所述制件由本专利技术所提供的制备热塑性复合材料制件的方法制备。本专利技术的再一个目的在于根据本专利技术所提供的热塑性复合材料制件在电子产品、箱体、交通工具、运输工具等中的应用。本专利技术的还一个目的在于提供一种电子产品。所述电子产品包括一个根据本专利技术所提供的热塑性复合材料制件，例如壳体。所述电子产品可以是移动通信装置、笔记本电脑、平板电脑等中的一种或多种。所述热塑性复合材料基材可以包括一个由热塑性复合材料板材裁切而成的基材。所述热塑性复合材料板材可以包括一个纤维增强的聚碳酸酯复合材料板材。所述纤维增强的聚碳酸酯复合材料板材可以包括一个连续碳纤维增强的聚碳酸酯复合材料板材，还可以是包括短纤维增强的聚碳酸酯复合材料板材。所述连续碳纤维可以是碳纤维编织布，无纺布，或单向纤维中的一种或多种。所述涂料组合物可以包括选自水性聚氨酯UV固化涂料组合物、双组分水性聚氨酯涂料组合物和单组分水性聚氨酯高温烤漆涂料组合物中的一种或多种。所述涂布包括业内常用的涂布方法，例如辊涂、浸涂、喷涂、刷涂等等。根据本专利技术提供的制备热塑性复合材料制品的方法、产品及应用，可以减少涂料浪费、工艺简单、效率高、表面装饰更丰富等。具体实施方式现以说明而非限制目的描述本专利技术。除了在具体实施例或另有指明外，在说明书中表示数量、百分比等的所有的数字被理解为在所有情况下被术语“大约”修饰。本专利技术提供一种制备热塑性复合材料制件的方法。所述制备热塑性复合材料制件的方法包括步骤：a)在一热塑性复合材料基材的一个表面涂布一涂料组合物；和b)将所述涂布有涂料组合物的基材设置在一成型模具中热压成型，制得所述热塑性复合材料制件。热塑性复合材料基材本专利技术所述热塑性复合材料基材通常包括作为基体的热塑性材料和增强材料。本专利技术对所述热塑性复合材料基材中作为基体的热塑性材料没有特别要求，只要符合业内以及具体产品对刚性、韧性、环保、阻燃性和与增强材料的结合强度等要求就可以。所述热塑性复合材料中作为基体的热塑性材料可选自以下族群，即聚烯烃(polyolefins)、乙烯基聚合物(vinylpolymers)、聚丙烯酯(polyacrylates)、聚酰胺(polyamides)、聚氨酯(polyurethane)、聚脲(polyureas)、聚酰亚胺(polyimides)、聚酯(polyesters)、聚醚(polyethers)、聚苯乙烯(polystyrenes)、聚乙内酰脲(polyhydantoin)、聚苯醚(polyphenyleneoxide，PPO)、聚亚芳硫醚(polyarylenesulfide)、聚砜(polysulfones)、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate，PMMA)、丙烯腈-苯乙烯共聚物(Aclyoonitrile-StyreneCopolymersSAN)、聚烯烃热塑性弹性体(thermoplasticelastomerolefinic，TPO)、热塑性聚氨酯(thermoplasticpolyurethane，TPU)、聚甲醛(Polyoxymethylene，POM)。乙烯基聚合物(vinylpolymers)优选的是选自卤化物聚乙烯(polyvinylhalides)、聚乙烯醇poly(vinylalcohol)与聚乙烯醚(polyvinylether)的族群。聚酰胺(polyamide)优选的是选自聚酰胺66(PA66)、聚酰胺6(PA6)与聚酰胺12(PA12)的族群。特别优选的是，至少一种热塑性材料选自聚酰胺66(PA66)、聚酰胺6(PA6)、聚酰胺12(PA12)、苯丙醇胺(phenylpropanolamine，PPA)、聚丙烯(polypropylene，PP)、聚苯硫(polyphenylenesulfide，PPS)、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、热塑性聚氨酯(thermoplasticpolyurethane，TPU)的族群。非常特别优选的是，至少一种热塑性材料选自热塑性聚氨酯(thermoplasticpolyurethane本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备热塑性复合材料制件的方法，包括步骤：/na)在一热塑性复合材料基材的一个表面涂布一涂料组合物；和/nb)将所述涂布有涂料组合物的基材设置在一成型模具中热压成型，制得所述热塑性复合材料制件。/n

【技术特征摘要】
1.一种制备热塑性复合材料制件的方法，包括步骤：
a)在一热塑性复合材料基材的一个表面涂布一涂料组合物；和
b)将所述涂布有涂料组合物的基材设置在一成型模具中热压成型，制得所述热塑性复合材料制件。


2.如权利要求1所述的方法，其中，所述热塑性复合材料基材包括一碳纤维增强的聚碳酸酯复合材料。


3.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述热塑性复合材料基材包括一碳纤维增强的聚碳酸酯复合材料板材。


4.如权利要求3所述的方法，其中所述碳纤维为连续碳纤维。


5.如权利要求3所述的方法，其中，所述碳纤维增强的聚碳酸酯复合材料板材包括一层或多层单向带，所述多层单向带经层压处理。


6.如权利要求1所述的方法，其中，所述热塑性复合材料基材包括由一层或者多层碳纤维预浸料和/或聚合物膜、塑性塑料薄膜、发泡薄膜中的一种或多种层迭热压而成的板材。


7.如权利要求1所述的方法，其中，所述涂料组合物包括一种或多种多异氰酸酯，和一种或多种H-活性多官能化合物，其中，所述H-活性多官能化合物优选一种或多种多元醇。


8.如权利要求7所述的方法，其中，所述涂料组合物选自水性聚氨酯UV固化涂料组合物、双组分水性聚氨酯涂料组合物和单组分水性聚氨酯高温烤漆涂料组合物中的一种或多种。


9.如权利要求1或2所述方法，其中，所述成型模具的与所述涂料组合物接触的内表面包括一种或多种纹理或图案。


10.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：李一兰，D哈特曼，刘庆兰，许雯，洪珂，李金旗，
申请(专利权)人：科思创德国股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE