本发明专利技术公开一种玻璃纤维增强聚丙烯纤维复合材料的制备方法，步骤包括：前道的非织造工艺：按比例称取聚丙烯纤维和玻璃纤维，通过粗开松机开松后由输棉风机送至混棉箱再输送至精开松机，至振动棉箱再到大棉仓，经输送帘、斜帘、拔棉辊打手充分混合，再经压棉辊和输出帘输出至梳理机，再至铺网机铺网，并通过喂入机将纤维网输送至预针刺机预刺，再经主针刺机定型针刺成毡材；后道的热压成型工艺：对中放卷、撒粉、纠偏、平幅进料、烘房加热、热压复合、压辊冷却、风冷。本发明专利技术具有具有较强的拉伸强度和耐冲击性能，能满足其在汽车、轮船等高载荷防护部件中的使用要求，应用范围广泛的优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于应用于工业生产中的聚丙烯(PP)纤维复合材料
，具体涉及一种。
技术介绍
玻璃纤维增强是塑料增强形式中成本最低、改善效果最明显的方式之一，通过玻璃纤维的加入可改善塑料的物理机械性能。但是，常规塑料的注塑和挤出工艺仅能实现超短玻璃纤维(长度低于0.95mm)的填充和增强，而对于拉伸强度和耐冲击性能更好的长玻璃纤维(长度不低于50mm)却不能在传统工艺下获得汽车、轮船等设计和生产所需的片材中实现添加，从而限制了现有纤维增强材料的应用范围。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的上述不足，提供一种具有较强的拉伸强度和耐冲击性能， 能满足其在汽车、轮船等高载荷防护部件中的使用要求，应用范围广泛的。为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为一种，包括前道的非织造工艺和后道的热压成型工艺，具体制备步骤包括前道的非织造工艺(1)按照重量百分比为聚丙烯纤维45 55%，玻璃纤维45 55%称取原料；(2)通过粗开松机将上述步骤(1)的原料进行充分混合开松，粗开松辊的转速不低于690转/分，开松后由输棉风机送至混棉箱；(3)混棉箱将步骤( 开松后的纤维均勻筵棉，然后由风机输送至精开松机；(4)精开松机将步骤(3)的纤维进行精开松，精开松辊的转速不低于690转/分， 然后由风机送至振动棉箱；(5)振动棉箱将步骤(4)的纤维经尘笼再到大棉仓，经输送帘、斜帘(钉帘)、拔棉辊打手充分混合，在均棉辊打手、振动板的作用下，棉箱产生均勻筵棉，再经压棉辊和输出帘输出至梳理机；(6)梳理机将步骤(5)的纤维通过梳理成为均勻分布的纤维网，并采用气吹式出棉方法输送至铺网机；(7)铺网机将梳理好的纤维网进行铺网，并通过喂入机将纤维网输送至预针刺机；(8)通过预针刺机对纤维网进行预刺；(9)通过主针刺机对步骤(8)预刺后的纤维网进行定型针刺成毡材；(10)由成卷切边机把步骤(9)主针刺好的毡材进行废边切除和成卷处理；后道的热压成型工艺(11)对中放卷将前道非织造工艺制备的成卷的毡材放置在放卷机架上进行张紧放料；(12)撒粉将步骤(11)放卷后的毡材进行撒粉，采用震动撒粉方式对毡材进行热熔粉的铺撒，铺撒单位克重80 150g/m2 (即每平米毡材上均勻撒有80 150g的热熔粉)；(13)纠偏将步骤(1 撒粉后的毡材根据卷料的拉幅情况，对毡材进行左右偏移纠正，确保材料拉幅居中；(14)平幅进料然后将步骤(1 纠偏后的毡材，采用循环输送链条打订输送方式进行进料，即通过输送装置宽度方向上的压轮把毡材压入输送链上的输送卡钉，由循环输送链条上的连续卡钉带动毡材进行输送进料至烘房；(15)烘房加热设置烘房温度，对进来的毡材进行烘烤加热，烘房在毡材进料方向上设置3区域分预烘、主烘和保温三区，预烘的温度为70 80°C，主烘温度为130 145°C，保温温度为100 110°C ；(16)热压复合对步骤(1 加热后的毡材进行压制复合，热压滚筒压力达到 6. 3MPa以上，滚筒温度为170 180°C，在该热压复合过程中可进行面料或胶粘膜的复合 (即在毡材的一面或者两面再复合面料或胶粘膜)；(17)压辊冷却对压制和复合后的材料进行冷却辊压，冷辊冷却的滚筒压力级别达到6. 3MPa以上，滚筒温度为40 60°C，以实现粘接定型；(18)风冷对粘接定型复合后的材料进行风冷冷却处理。本专利技术上述的后道的热压成型工艺还包括风冷后的常规处理步骤(19)标识印字处理对材料进行必要的名称、规格、生产日期等内容的印字标识 (该工序不是必须工序，可省略)；(20)切边处理对废边进行切边处理；(21)切断下料根据规格需要进行冲裁下料；(22)检验、包装。本专利技术在使用玻璃纤维时，在投料前M小时，还包括采用硅烷偶联剂按每 IOOOKg玻璃纤维使用3Kg硅烷偶联剂的比率进行喷淋处理，喷淋时硅烷偶联剂按体积比 3 37(硅烷偶联剂水=3 37)的比率与水稀释，均勻喷淋后放置M小时即可投料使用。本专利技术上述的硅烷偶联剂为市售产品，如KH550，KH560, KH570, KH792，DL602， DL171几种型号中的一种或一种以上的混合。本专利技术上述步骤(1)中的聚丙烯纤维采用5 6旦尼尔(线密度的单位)X50 90mm(长度)规格的聚丙烯纤维。本专利技术上述步骤(1)中的玻璃纤维采用12 15旦尼尔X 78 90mm规格的长玻璃纤维。作为优选，在步骤(9)主刺过程中，根据材料复合需要，可在该主刺过程把毡材材料的基布进行针刺复合，该基布主要为水刺无纺布、热轧无纺布、针刺无纺布中的一种，基布克重为50 150g/m2。本专利技术上述步骤(14)的热熔粉为HDPE热熔胶粉。作为优选，所述步骤(15)的烘房加热，加热毡材采用连续性进料作业即毡材以输送速度为3米/min连续通过长30米的烘房。作为优选，在步骤(15)的烘房加热与步骤(16)热压复合之间还包括对从烘房出来的毡材进行红外加热的步骤，采用红外加热器，加热温度为170 180°C，因为从烘房到热压装置还有一段距离，为实现出烘房的毡材保温要求，增加红外加热器进行保温烘烤，确保热压复合质量、复合效果好。本专利技术的优点和有益效果1.本专利技术成功采用非织造工艺完成了长纤维(长度不低于50mm)增强材料与PP 纤维进行针刺共混加工，弥补了常规塑料的注塑和挤出工艺仅能实现超短纤维的添加而不能实现拉伸强度和耐冲击性能更好的长纤维增强材料添加的不足，以均勻针刺的形式实现长玻璃纤维和PP的增强复合，实现长玻璃纤维在PP材料中的增强作用。因此，本专利技术制备出的具有长纤维增强材料的复合纤维材料，其具有更好的拉伸强度和耐冲击性能，可以满足其在装备、汽车、轮船等领域中的使用要求。2.本专利技术材料在复合过程直接采用PP纤维塑料的高温粘接性进行粘接复合，在加工过程中无任何胶粘剂即胶水，从而使复合材料具备无毒无害的高环保性。3.本专利技术在使用玻璃纤维时，在投料前M小时，对玻璃纤维进行了表面处理。而玻璃纤维的表面处理，能改善玻璃纤维和PP纤维等材料的粘合性能，大大提高玻璃纤维增强复合材料的拉伸强度、防水及耐气候变化等性能，能有效提高复合后纤维材料的机械性能。4.本专利技术的方法制备的玻璃纤维增强聚丙烯纤维复合材料，具有材料密度低，成形周期短，冲击韧性好以及可再生利用和储存期长等显著的优点，作为绿色环保轻质材料， 其中80%可被应用于对轻量化最为迫切的轿车领域。5.本专利技术通过采用低压成型技术，制备的复合材料很容易粘附于织物、纱布、泡沫材料、干粉涂膜以及坚固的PP表面，因此可以很方便地进行模内装饰。6.本专利技术的复合材料片材是由PP纤维和玻璃纤维复合而成，是采用织物生产所用的干工艺(非织造工艺)技术来生成由PP纤维和玻璃纤维掺和的毛状物。在连续生产过程中，该掺和毛状物被加热到高于PP熔点的温度，再将其层压到粘接膜或纯PP膜的表面层，最后切成坯料。考虑到使用被切碎的过短的玻璃纤维模制零件时往往会发生树脂从纤维中分离的现象，因此选用了长度为78 90mm的长玻璃纤维以生成防止分离的3D基质。 该工艺可使玻璃纤维很好地分布在PP纤维中，同时也能很好地控制材料的膨松过程。7.片材遇热时会膨松扩展而使厚度达到原来的5倍，这是因为玻璃纤维由压缩状态的固结坯料中舒展开来所导致的。因此通过改本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种玻璃纤维增强聚丙烯纤维复合材料的制备方法，其特征在于：包括前道的非织造工艺和后道的热压成型工艺，具体制备步骤包括：前道的非织造工艺：（１）按照重量百分比为聚丙烯纤维４５～５５％，玻璃纤维４５～５５％称取原料；（２）通过粗开松机将上述步骤（１）的原料进行充分混合开松，粗开松辊的转速不低于６９０转／分，开松后由输棉风机送至混棉箱；（３）混棉箱将步骤（２）开松后的纤维均匀筵棉，然后由风机输送至精开松机；（４）精开松机将步骤（３）的纤维进行精开松，精开松辊的转速不低于６９０转／分，然后由风机送至振动棉箱；（５）振动棉箱将步骤（４）的纤维经尘笼再到大棉仓，经输送帘、斜帘、拔棉辊打手充分混合，在均棉辊打手、振动板的作用下，棉箱产生均匀筵棉，再经压棉辊和输出帘输出至梳理机；（６）梳理机将步骤（５）的纤维通过梳理成为均匀分布的纤维网，并采用气吹式出棉方法输送至铺网机；（７）铺网机将梳理好的纤维网进行铺网，并通过喂入机将纤维网输送至预针刺机；（８）通过预针刺机对纤维网进行预刺；（９）通过主针刺机对步骤（８）预刺后的纤维网进行定型针刺成毡材；（１０）由成卷切边机把步骤（９）主针刺好的毡材进行废边切除和成卷处理；后道的热压成型工艺：（１１）对中放卷：将前道非织造工艺制备的成卷的毡材放置在放卷机架上进行张紧放料；（１２）撒粉：将步骤（１１）放卷后的毡材进行撒粉，采用震动撒粉方式对毡材进行热熔粉的铺撒，铺撒单位克重８０～１５０ｇ／ｍ２（１３）纠偏：将步骤（１２）撒粉后的毡材根据卷料的拉幅情况，对毡材进行左右偏移纠正，确保材料拉幅居中；（１４）平幅进料：然后将步骤（１３）纠偏后的毡材，采用循环输送链条打订输送进料，即通过输送装置宽度方向上的压轮把毡材压入输送链上的输送卡钉，由循环输送链条上的连续卡钉带动毡材进行输送进料至烘房；（１５）烘房加热：设置烘房温度，对进来的毡材进行烘烤加热，烘房在毡材进料方向上设置３区域：分预烘、主烘和保温三区，预烘的温度为７０～８０℃，主烘温度为１３０～１４５℃，保温温度为１００～１１０℃；（１６）热压复合：对步骤（１５）加热后的毡材进行压制复合，热压滚筒压力达到６．３ＭＰａ以上，滚筒温度为１７０～１８０℃，在该热压复合过程中可进行面料或胶粘膜的复合；（１７）压辊冷却：对压制和复合后的材料进行冷却辊压，冷辊冷却的滚筒压力级别达到６．３ＭＰａ以上，滚筒温度为４０～６０℃，以实现粘接定型；（１８）风冷：对粘接定型复合后的材料进行风冷冷却处理。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：戴初发，
申请(专利权)人：宁波市阳光汽车配件有限公司，
类型：发明
国别省市：97
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