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技术

本发明专利技术提供了一种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。适于广泛推广。适于广泛推广。

【技术实现步骤摘要】
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


[0001]本专利技术涉及PP纤维织物增强材料
，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。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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 Reinforcedthermoplastics)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。
[0004]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。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的上述不足，本专利技术提供了一种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。
[0006]本专利技术的技术方案如下：
[0007]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。
[0008]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。
[0009]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。
[0010]优选的，履带式压机的温度控制为200
‑
220℃。
[0011]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：
[0012](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；
[0013](2)制备PP纤维织物：将PP纤维作为经纱平行卷绕在经轴上，然后将经轴安装在整经机上整经；将整经后的经轴安装在织机上，在织机上用梭子带动纬纱在上下开合的经纱开口中穿过，一纱一纱的构成交叉的结构，获得PP 纤维织物。
[0014]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薄膜采用吹膜设备或流延膜设备。
[0015]优选的，在上述PP纤维织物叠层复合片材的制备方法中，将玻璃纤维增强PP片材、PP纤维织物和PP薄膜叠层后，采用等压式双钢带压机或平板压机进行加压和加热处理，获得PP纤维织物叠层复合片材；其中，压力在0.5
‑
1.0MPa 之间，加热温度在100
‑
180℃之间；
[0016]将PP纤维织物和PP薄膜以及玻璃纤维增强PP片材叠放后，使用等压式双钢带压机或平板压机加热并施加压力，使PP薄膜融化并渗透到PP纤维织物中，玻璃纤维增强PP片材通过融化的PP薄膜与PP纤维织物粘结为整体，形成PP纤维织物叠层复合片材。
[0017]一种PP纤维织物叠层复合片材，包括至少一层核心层，所述核心层包括玻璃纤维增强PP片层、两层PP薄膜层和PP纤维织物层；所述玻璃纤维增强 PP片层、一层PP薄膜层、PP纤维织物层和一层PP薄膜层依次叠放；然后使用上述方法在核心层的上面和下面同时加压、加热后获得；
[0018]在加压、加热过程中，PP薄膜层成熔融状态，渗入PP纤维织物层内部，与玻璃纤维增强PP片层贴合的PP薄膜层在渗入PP纤维织物层内部的同时，将玻璃纤维增强PP片层与PP纤维织物层粘合为核心层。
[0019]优选的，所述玻璃纤维增强PP片层的厚度为0.2
‑
2mm，PP薄膜层的厚度为2
‑
10μm，PP纤维织物层的厚度0.1
‑
0.5mm。
[0020]优选的，为提高叠层复合片材的强度，核心层设有三层，三层核心层的叠放顺序为上一层核心层的玻璃纤维增强PP片层与下一层核心层的PP薄膜层贴合；该设置使叠层形成叠块后，直接在叠块的上表面和下表面同时加压、加热即可使PP薄膜层在渗入PP纤维织物层的同时实现玻璃纤维增强PP片层与PP 纤维织物层粘合，进而形成高强度的叠层复合片材。
[0021]相对于现有技术，本专利技术的有益效果在于：
[0022]1、在PP纤维自增强复合材料的制备过程中，将玻璃纤维增强PP片材作为特殊的铺层插入其中，与PP纤维织物自增强复合材料形成整体，制备成新型PP纤维织物叠层复合片材。
[0023]2、使用本专利技术提供的PP纤维织物叠层复合片材，与自增强PP纤维织物复合材料相比，刚性显著提高，拉伸模量可提高2
‑
10倍，成本显著降低，成本可降低30％
‑
60％；与玻璃
纤维增强PP复合材料相比，密度更低，冲击强度明显提高，可提高2
‑
5倍。
[0024]3、本专利技术提供的PP纤维织物叠层复合片材，具有更好的可设计性，根据材料应用的实际需求，对叠层复合材料中玻璃纤维增强PP复合材料和PP纤维进行设计，具有力学性能更广的设计范围。
[0025]4、通过设置核心层，可根据对材料的性能需求进行多层核心层叠层；通过设置玻璃纤维增强PP片层、一层PP薄膜层、PP纤维织物层和一层PP薄膜层并按顺序依次叠放，使该核心层在经过加压、加热后形成整体，使该叠层复合片材在密度低的前提下具有良好的刚度和抗冲击性能，提高该叠层复合片材的实用性。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PP纤维织物叠层复合片材的制备方法，其特征在于，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。2.如权利要求1所述的PP纤维织物叠层复合片材的制备方法，其特征在于，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。3.如权利要求2所述的PP纤维织物叠层复合片材的制备方法，其特征在于，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。4.如权利要求3所述的PP纤维织物叠层复合片材的制备方法，其特征在于，履带式压机的温度控制为200
‑
220℃。5.如权利要求1所述的PP纤维织物叠层复合片材的制备方法，其特征在于，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；(2)制备PP纤维织物：将PP纤维作为经纱平行卷绕在经轴上，然后将经轴安装在整经机上整经；将整经后的经轴安装在织机上，在织机上用梭子带动纬纱在上下开合的经纱开口中穿过，一纱一纱的构成交叉的结构，获得...

【专利技术属性】
技术研发人员：程社平，
申请(专利权)人：泰安石英复合材料有限公司，
类型：发明
国别省市：