一种热塑性树脂复合材料、制备方法及其应用技术

本发明专利技术属于树脂材料科学技术领域，公开了一种热塑性树脂复合材料、制备方法及其应用。本发明专利技术的热塑性树脂复合材料包括以下组分和重量百分含量：40-80％的连续纤维，20～30％的热塑性树脂，0-18％阻燃剂，0-9％抗紫外剂和0-3％的抗氧剂。本发明专利技术公开的一种上述热塑性树脂复合材料的制备方法包括以下步骤：纤维开卷展丝铺平；单向纤维布浸渍；冷却压平；收卷成型。本发明专利技术还公开了一种上述热塑性树脂复合材料制成车门的方法，该方法包括以下步骤：单向纤维浸渍带铺层；浸渍带加热加压成型制成复合材料板材；复合材料预加热；复合材料在模具中加压成型。本发明专利技术的复合材料车门具有可整体成型、综合性能优异、抗冲击性能好、不易破损、不易产生永久变形等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于树脂材料科学
，具体涉及一种热塑性树脂复合材料、制备方法及其应用。
技术介绍
热塑性树脂复合材料，特别是连续纤维增强的热塑性树脂复合材料具有许多突出的性能优点，例如抗冲击破坏性能好、损伤后易修复、预浸料可以长期保存、制品可以回收重复利用等优点。因而近年来得到了巨大的发展，相应的制备技术也得到了很大的突破。然 而，由于我国热塑性复合材料还处于研究的初级阶段，因此品种比较单一，其成型工艺也不很成熟，应用范围也需要进一步的拓宽。目前我国的车辆的车门大部分采用钢铁制成。钢制车门重量比较重，影响车辆的载重量。钢制车门在使用的过程中锈蚀严重，腐蚀破损后不易修补，车门寿命短，更换量大。钢制车门在装卸及运输货物的过程中受力不均容易导致车门变形，门缝间隙变大，造成货物漏撒财产损失。另外，钢制车门所用的钢材生产时耗用能源较大，污染严重，又是不可再生资源，同时制造成本也较高。因此，业界一直在寻找一种能够代替钢材的材料来制造车门，同时达到车辆减重、节能减排、清洁环保的目的。早期人们采用短纤维增强的热固性树脂基复合材料，如片状模塑料(SMC)替代钢材来制造车门，取得了一定的良好效果。例如SMC车门比较轻，达到了车辆减重的效果。此外SMC车门还具有耐腐蚀、耐酸碱、抗老化、免油漆等优点。然而，SMC车门仍然存在一些缺陷，比如抗冲击性能较差，破损不易修补，生产时使用大量溶剂造成环境污染，难以回收重复利用等。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种热塑性树脂复合材料。本专利技术的另一个目的是提供一种上述热塑性树脂复合材料的制备方法。本专利技术的第三个目的是提供一种将上述热塑性树脂复合材料制成车门的方法，制备得到的车门与传统的钢制车门和SMC车门等相比较具有重量轻、抗冲击破坏性能好、容易修补、可回收、综合性能优良等诸多的优点。本专利技术的技术方案如下本专利技术提供了一种热塑性树脂复合材料，该复合材料包括以下组分和重量百分含量连续纤维40-80%， 热塑性树脂 20 30 %，阻燃剂0-18%，抗紫外剂0_9%，抗氧剂0_3%。所述的连续纤维长度> O. I米，选自有机纤维、无机纤维、矿物纤维或金属纤维中的一种或几种的混合物；进一步，有机纤维选自芳香族聚酰胺纤维、超高分子量聚乙烯纤维、粘胶纤维或天然动植物纤维，无机纤维选自玻璃纤维、碳纤维或硼纤维；矿物纤维选自玄武岩纤维或者石棉纤维；金属纤维选自不锈钢纤维、铜纤维、铁铬铝纤维或铝纤维。所述的热塑性树脂选自聚烯烃、热塑性聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯PC、其它通用塑料或高性能工程塑料中的一种或几种的混合物；其中聚烯烃选自聚丙烯、均聚聚丙烯、共聚聚丙烯或聚乙烯；热塑性聚酯选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)或聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT);聚酰胺选自尼龙6(PA6)、尼龙66(PA66)、尼龙12(PA12)、尼龙1212(PA1212)或尼龙612 (PA612);其他通用塑料选自聚氯乙烯(PVC)、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(ABS)、聚苯乙烯(PS)或高抗冲聚苯乙烯(HIPS);高性能工程塑料选自聚醚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)、聚苯醚(PPO)或聚醚酰亚胺(PEI)。所述的阻燃剂选自氢氧化镁、氢氧化铝、磷酸三(2、3_ 二氯丙基)酯(简称TDCPP)、聚磷酸铵、八溴醚、磷酸三苯酯、六溴环十二烷、三聚氰胺聚磷酸盐(简称MPP)、硼酸锌、三氧化二锑、十溴二苯乙烷、包覆红磷、三(2，3-二溴丙基)异三聚氰酸酯(简称 TBC)、磷酸三(β-氯乙基)酯(简称TCEP)、三氯丙基磷酸酯(简称TCPP)、甲基膦酸二甲酯(简称DMMP)、三聚氰胺氰尿酸盐(简称MCA)、十溴二苯醚、磷酸三异丙基苯酯(简称IPPP)、聚磷酸铵或聚四氟乙烯微粉的一种或几种的混合物。所述的抗紫外剂选自2，4_ 二羟基二苯甲酮(简称UV-0)、2_羟基-4-正辛氧基二苯甲酮(简称UV-531)、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮(简称UV-9)、2-(2'-羟基-5'-甲基苯基)苯并三唑(简称UV-P)、2-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑(简称UV-326)、2-(2'-羟基-3'，5' - 二叔丁基苯基)_5_氯代苯并三唑(简称UV-327)、2-(2'-羟基-3'，5' - 二戊基苯基)苯并三唑(简称UV-328)、2_(2'-羟基-5'-叔辛基苯基)苯并三唑(简称UV-329)、2_苯基苯并咪唑-5-磺酸(简称UV-T)、2-(2’_羟基-3’，5’双(a，a-二甲基苄基)苯基)苯并三唑(简称UV-234)、2_ (2H-苯并三唑-2-基)-6-(十二烷基)-4-甲基苯酚(简称UV-571)、丁二酸与(4-羟基-2，2，6，6-四甲基-I-哌啶醇的聚合物)(简称光稳定剂622)、双(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯(简称光稳定剂770)、双(3，5- 二叔丁基-4羟基苄基磷酸单乙酯)镍(光稳定剂802)或聚 _{1，3, 5, - 二嚷-2,4- 二基]-I，6-己烷二基-}(简称光稳定剂944)中的一种或几种的混合物。所述的抗氧剂选自四季戊四醇酯(简称抗氧剂1010)、β -(3, 5-二叔丁基-4-轻基苯基)丙酸正十八碳醇酯(简称抗氧剂1076)、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(简称抗氧剂168)、2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚(简称抗氧剂264)或N, N'-双-(3-(3, 5-二叔丁基-4-轻基苯基)丙酰基)己二胺(简称抗氧剂1098)中的一种或几种的混合物。本专利技术还提供了一种上述热塑性树脂复合材料的制备方法，该方法包括以下步骤(I)纤维开卷展丝铺平；(2)单向纤维布浸溃将重量百分含量为20 30%的热塑性树脂、重量百分含量0-18%的阻燃剂、重量百分含量为O 9%的抗紫外剂和重量百分含量为O 3%的抗氧齐U，混合均匀后，通过螺杆挤出机熔融挤出后注入浸胶池内，然后将展丝铺平后的单向纤维布通过浸胶池，进行单向纤维布浸溃；(3)冷却压平浸溃后的单向纤维布引入冷却辊，使热塑性树脂冷却并与纤维结合在一起，同时冷却辊将浸溃后的单向纤维布压平，形成热塑性树脂复合材料，也称之为单向纤维浸溃带(4)收卷成型单向纤维浸溃带的温度降至室温，通过牵引卷绕装置卷绕成型。所述的纤维开卷展丝铺平是将连续纤维开卷后，经过导丝辊依靠张力的作用使纤维丝束打开铺平，形成单向纤维布，一个纤维束完全展开后其宽度为5. 5mm 6. 5mm,根据需要的单向纤维布的幅宽来确定所需要的纤维束的个数。所述的浸胶池内设有浸胶辊，浸胶辊的数量> I个。 本专利技术还提供了一种将上述热塑性树脂复合材料制成车门的方法，该方法包括以下步骤(I)单向纤维浸溃带铺层；将热塑性树脂复合材料即单向纤维浸溃带裁割成所需的尺寸交替叠放铺层；(2)浸溃带加热加压成型制成复合材料板材；将铺层好的浸溃带由传送带导入压延辊加压装置，热压复合后的浸溃带再经过冷却辊使热塑性树脂复合材料降温冷却凝固，从而使热塑性树脂复合材料成型；(3)复合材料预加热；成型后的热塑性树脂复合材料由切割机裁割成所需尺寸，然后通过传送带送入烘道进行预加热处理；(4)复合材料在模具中加压成型；热塑性树脂复合材料预加热后软化，迅本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热塑性树脂复合材料，其特征在于：该复合材料包括以下组分和重量百分含量：连续纤维？？？？？？40？80％，热塑性树脂？？？？20～30％，阻燃剂？？？？？？？？0？18％，抗紫外剂？？？？？？0？9％，抗氧剂？？？？？？？？0？3％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵磊，
申请(专利权)人：上海杰事杰新材料集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：