【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及复合材料制造。具体地，本专利技术涉及一种热塑性复合板材及其制备方法与由其制备的制品。
技术介绍
1、碳纤维增强聚碳酸酯复合材料具有高比强度、高比模量和非常好的外观效果和可设计性，特别适合制造各类外观件，如3c产品(计算机类、通讯类和消费电子产品)外壳、汽车内外饰以及其它消费产品。
2、在使用碳纤维增强聚碳酸酯复合材料制造部件时，通常是先用较薄的编织布预浸料(预浸料是用热塑性或者热固性树脂基体在严格控制加工参数(如温度、时间、速度等)的条件下浸渍连续纤维或织物，制成树脂基体与增强碳纤维的组合体，由编织布连续纤维浸渍而成的称为编织布预浸料)或单向带预浸料(由相互平行的连续纤维浸渍而成的称为单向带预浸料)通过叠层并热压出一定厚度的热塑性复合材料的板材，再将复合板材用模具热压成型的工艺制成半成品，再进行后续加工。在此过程中，均会产生一定量的废料。如，在生产单向带或编织布预浸料时，会产生废预浸料；在生产板材的时候会产生报废板材；板材预切割时，会产生切割废料；在板材热压成形时，会有一定量的报废件和加工废料。因此，在复合材料制造的全加工周期中，累计大约能产生30%至40%的废料。除此之外，当这类产品达到使用寿命周期后，也会面临回收的问题。回收意味着需要合适的方法来处理这些使用后的复合材料部件，并且，这个部件表面多经过喷漆及长时间的暴露，表面特性已比较复杂。
3、目前这些废料，多是采用掩埋或者直接焚烧的传统方法处理，或者利用高温烧蚀掉废料中的树脂成分，得到回收碳纤维。但高温烧蚀工艺能耗高，设备投资高昂。目前
4、因此，希望开发一种废料利用方法，其能实现碳纤维增强聚碳酸酯复合材料废料的有效利用并获得力学性能和外观性能良好的复合材料。
技术实现思路
1、本专利技术的一个目的是利用碳纤维增强聚碳酸酯复合材料废料来获得力学性能和外观性能优良的热塑性复合板材。
2、因此，根据一个方面，本专利技术提供一种热塑性复合板材，其包括层合在一起的上表层和下表层以及在所述上表层和所述下表层之间的中间层，其特征在于，所述上表层和下表层为聚碳酸酯膜，各自独立地具有20-110µm范围内的厚度，所述中间层由碳纤维增强聚碳酸酯复合材料废料形成且具有1.5-5.5mm范围内的厚度，所述中间层中碳纤维的体积含量为35-60%，以所述中间层的体积为基准。
3、根据另一方面，本专利技术提供制备上述热塑性复合板材的方法，其特征在于，包括：
4、i) 将碳纤维增强聚碳酸酯复合材料废料加工成碎料；
5、ii) 将所得碎料加工成碎料板材；和
6、iii) 在所得碎料板材的上表面和下表面铺设聚碳酸酯膜分别作为上表层和下表层并将上表层、下表层与作为中间层的所述碎料板材层合在一起以获得所述热塑性复合板材。
7、根据又一方面，本专利技术提供使用上述热塑性复合板材制备的制品。
8、本专利技术实现了碳纤维增强聚碳酸酯复合材料废料的回收利用，可以获得一种力学性能和外观性能良好的复合板材。相比于短纤维注塑料，在保持整体重量、外观质量相同的情况下，使用本专利技术的复合板材制备部件可以显著降低部件的原材料成本，从而具有更佳的性价比和环境友好性。
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1.一种热塑性复合板材，其包括层合在一起的上表层和下表层以及在所述上表层和所述下表层之间的中间层，其特征在于，所述上表层和下表层为聚碳酸酯膜，各自独立地具有20-110µm范围内的厚度，所述中间层由碳纤维增强聚碳酸酯复合材料废料形成且具有1.5-5.5mm范围内的厚度，所述中间层中碳纤维的体积含量为35-60%，以所述中间层的体积为基准。
2.根据权利要求1所述的热塑性复合板材，其特征在于，所述上表层和下表层各自独立地由一层组成或由多个子层组成。
3.根据权利要求1或2所述的热塑性复合板材，其特征在于，所述上表层和下表层各自独立地为聚碳酸酯膜，具有20-110µm范围内的厚度，优选地，具有30-100µm范围内的厚度。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的热塑性复合板材，其特征在于，所述中间层的厚度在2 mm-5 mm范围内，优选地，所述中间层的厚度在1.5 mm-2.5 mm范围内。
5.制备根据权利要求1-4中任一项所述的热塑性复合板材的方法，其特征在于，包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述碳纤维增
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述碳纤维增强聚碳酸酯复合材料废料中，碳纤维的体积含量为35-60%，以所述废料的体积为基准。
8.根据权利要求5-7中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤ii)中，在240oC-280oC的温度下和2MPa-4 MPa的压力下将碎料加工成碎料板材。
9.根据权利要求5-8中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤iii)中，在180oC-220oC的温度下和1MPa-2 MPa的压力下将上表层、下表层与中间层层合在一起以获得所述热塑性复合板材。
10.使用权利要求1-4中任一项所述的热塑性复合板材制备的制品。
...【技术特征摘要】
1.一种热塑性复合板材，其包括层合在一起的上表层和下表层以及在所述上表层和所述下表层之间的中间层，其特征在于，所述上表层和下表层为聚碳酸酯膜，各自独立地具有20-110µm范围内的厚度，所述中间层由碳纤维增强聚碳酸酯复合材料废料形成且具有1.5-5.5mm范围内的厚度，所述中间层中碳纤维的体积含量为35-60%，以所述中间层的体积为基准。
2.根据权利要求1所述的热塑性复合板材，其特征在于，所述上表层和下表层各自独立地由一层组成或由多个子层组成。
3.根据权利要求1或2所述的热塑性复合板材，其特征在于，所述上表层和下表层各自独立地为聚碳酸酯膜，具有20-110µm范围内的厚度，优选地，具有30-100µm范围内的厚度。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的热塑性复合板材，其特征在于，所述中间层的厚度在2 mm-5 mm范围内，优选地，所述中间层的厚度在1.5 mm-2.5 mm范围内。
【专利技术属性】
技术研发人员：袁协尧，陈力，
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：
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