专利名称：非天然连续长丝织物增强改性热塑性塑料复合板材的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种非天然连续长丝织物增强改性热塑性塑料复合板材，属于复合材料技术。
背景技术：
“以塑代钢”和“装备轻量化”，业已成为当前发展低碳经济的重点研发课题之一。已有技术的热塑性塑料复合材料，诸如中国专利公开号CN101402784A， CN1488674A 和 CN101280095A，以及申请公布号 CN101870804A 和 CN10875759A 等所公开(公布)的复合材料，都是将热塑性塑料与玻璃纤维混合均勻后经挤出造粒，而制成复合材料， 然后再模塑成型制成多种制成品。无疑，已有技术的热塑性塑料复合材料，由于其内含的增强材料是玻璃纤维，因而其制成品的纵横向抗拉强度、抗弯曲强度，抗冲击强度以及弯曲模量等，仍都不能满足用以代替钢材制作汽车和列车等交通工具的顶棚板，裙侧板，承重板和导流板等的要求。这就在根本上制约了 “汽车塑料化”等交通工具轻型化的发展。
发明内容
本发明旨在提供一种具有优异的机械性能如高拉伸强度，高弯曲强度/模量，高低温冲击强度，并可回收利用的非天然连续长丝织物增强热塑性塑料复合板材，，以满足交通工具和诸如浮桥面板及登陆甲板面板等军事装备以塑代钢的实用要求。本发明实现其目的的技术构想，一是采用在较宽温度范围(-7(T12(TC)内具有优良的机械性能和力学性能的，长期使用温度可达120°C的，且抗蠕变性，耐疲劳性，耐摩擦性和尺寸稳定性都很好的改性热塑性塑料(如PET聚对苯二甲酸乙二醇酯、PP聚丙烯、PS聚苯乙烯和ABS工程塑料等)作为基料；二是采用非天然连续长丝织物(如网格布)作为增强材料；三是将非天然连续长丝织物与上、下层所述改性热塑性塑料层，经复合热塑滚压预制成热塑性塑料增强片材，然后再将至少2层所述增强片材，经过复合热塑滚压制成本发明增强热塑性塑料复合板材，从而实现本发明的目的。基于以上所述的技术构想，本发明实现其目的的技术方案是
一种非天然连续长丝织物增强改性热塑性塑料复合板材，其创新点在于，包括依次由第一改性热塑性塑料层、连续非天然长丝织物层和第二改性热塑性塑料层，经复合热塑滚压粘结成一体的热塑性塑料增强片材层；所述热塑性塑料增强片材层至少有2层，且至少2 层所述热塑性塑料增强片材层，经复合热塑滚压粘结成所述非天然连续长丝织物增强改性热塑性塑料复合板材。由以上所给出的技术方案(即本发明结构)可以明了，本发明由于具有所述优良性能的改性热塑性塑料层与具有纵横向抗拉能力的非天然连续长丝织物层的热塑粘结，再加上是多层叠加复合热塑粘结在一起，制成所述复合板材，从而实现了其所要实现的目的。本发明与上述已有技术的中国专利申请技术方案的根本区别在于，本发明的增强材料为非天然连续长丝织物，而所述已有技术的增强材料为玻璃纤维，且两者的布置结构不同，已有技术是将玻璃纤维混合在热塑性塑料层内的，而本发明是将非天然连续长丝织物夹置在相邻2层改性热塑性塑料层之间的。由于两者所用增强材料不同及其布置结构不同，因而本发明的机械物理性能，比已有技术专利申请的机械物理性能，有了显著而突出的提升，且本发明的制备工艺也比较简易。
在上述技术方案中，本发明主张，所述第一改性热塑性塑料层和第二改性热塑性塑料层是改性热塑性PET层，其组分及其各组分的重量份配比是，PET聚对苯二甲酸乙二醇酯100份，增韧性乙烯丙烯酸共聚物15 20份，硅烷偶联剂广2份，填充料滑石粉2(Γ30份， 成核剂蒙脱土 0.3、. 5份，1010抗氧剂0.4、. 6份。但不局限于此。也就是说其各组分的重量份，是可以根据制成品的使用要求，作适当调整的。这里所公开的是本发明所述改性热塑性PET层的组分及其各组分的重量份配比的典型技术方案。在上述技术方案中，本发明主张，所述第一改性热塑性塑料层和第二改性热塑性塑料层，均是改性热塑性PP聚丙烯塑料层，其组分及各组分的重量份配比是，PP聚丙烯 100份，接枝剂马来酸酐12 20份，填充料滑石粉2(Γ30份，填充料硫酸钡5 10份，增韧剂乙丙橡胶聚烯羟共聚物15 20份，硅烷偶联剂广2份，稳定剂硬脂酸钡3飞份，1010抗氧剂 0.3、. 5份，增强填充料玻纤2(Γ30份。但不局限于此。这一技术方案是本发明所优选的。在上述技术方案中，本发明主张，所述第一改性热塑性塑料层和第二改性热塑性塑料层，均是改性热塑性PS聚苯乙烯塑料层，其组分及各组分的重量份配比是，高抗冲聚苯乙烯100份，增韧性苯乙烯一丁二烯一苯乙烯共聚物1(Γ12份，硅烷偶联剂广2份，相容剂SMA1(T12，1010抗氧剂0. 2^0. 3份，填充料碳酸钙25 30份，稳定剂硬脂酸钡3、份， 增强填充料玻纤25 30份。但不局限于此，这一技术方案是本发明所优选的。在上述技术方案中，本发明主张，所述第一改性热塑性塑料层和第二改性热塑性塑料层，均是改性热塑性ABS工程塑料层，其组分及各组分的重量份配比是，ABS工程塑料100份，高胶粉3飞份，EBS润滑剂广3份，填充料玻璃微珠2(Γ30份，增韧剂甲基硅油 0. Γ0. 3份，中和剂氧化镁0. 05 0. 1份，1010抗氧剂0. 2 0. 5份，168抗氧剂0. 2 0. 5份。 但不局限于此。这一技术方案是本发明所优选的。在上述技术方案中，本发明主张，所述非天然连续长丝织物层，是芳纶连续长丝织物层，或者是玻璃连续长丝织物层，或者是碳连续长丝织物层，或者是超高分子量聚乙烯连续长丝织物层，或者是铜丝织物层；所述非天然连续长丝织物层的克重在21纩240g/m2范围内。但不局限于此，也就是说其它化学合成长丝织物和金属长丝(如铝丝)织物，都可以作为本发明的增强材料。由于网格布与所述改性热塑性塑料的热塑粘结性能好，因而本发明予以优选采用，但并不排除其它织物结构的非天然连续长丝织物(例如帐幔布结构等)。在上述技术方案中，本发明主张，所述热塑性塑料增强片材层的厚度在0. 8^1. 5mm 范围内。但不局限于此。也就是说，所述热塑性塑料增强片材层的厚度，可以小于0.8mm也可以大于1. 5mm，而其厚度大小，可视制成品用途而选定。在上述技术方案中，本发明主张，所述热塑性塑料增强片材层有2飞层。上述技术方案得以实施后，本发明所具有的结构合理，制成品机械性能优良，耐侯能力强和可回收利用等特点是显而易见的。
图1是本发明所包括的改性热塑性塑料增强片材层1的结构示意图； 图2是本发明一种具体实施方式
的结构示意图。
具体实施方式
以下对照附图，通过具体实施方式
的描述，对本发明作进一步说明。具体实施方式
之一，如附图1、2所示。一种非天然连续长丝织物增强改性热塑性塑料复合板材，包括依次由第一改性热塑性PET层1-1、连续非天然长丝织物层1-2和第二改性热塑性PET层1-3，经复合热塑滚压粘结成一体的热塑性PET增强片材层1 ；所述热塑性PET增强片材层1至少有2层，且至少2层所述热塑性PET增强片材层1，经复合热塑滚压粘结成所述非天然连续长丝织物增强 PET复合板材。所述第一改性热塑性PET层1-1和第二改性热塑性PET层1-3的组分及其各组分的重量份配比是，PET聚对苯二甲酸乙二醇酯100份，增韧性乙烯丙烯酸共聚物15 20 份，硅烷偶联剂广2份，填充料5000目滑石粉20 30份，成核剂蒙脱土 0. 3 0. 5份，1010抗氧剂0. 4、. 6份。所述非天然连续长丝织物层1-2，是芳纶连续长丝网格布织物层。所述非天然连续长丝织物层1-2的克重在21纩240g/m2范围内。所述热塑性PET增强片材层1的厚度在0.纩1.5mm范围内。所述热塑性PET增强片材层1有4层。如以上具体实施方式
之一所描述的本发明初样的主要指标检测的结果是弯曲强度为147. 26MPa，承压强度为1500Kg/m2，抗拉伸强度为120MPa，弯曲模量为11801. 51 MPa, 耐侯性能为-35 80°C，吸湿率为彡0. 2%，阻燃等级为V2,耐冲击强度为60. 42KJ/m2。性能检测结果显示，本发明取得了明显的技术经济效益。如以上具体实施方式
所描述的本发明，可主要用于军用子弹箱，浮桥面板，海军登陆甲板面板，野战军事指挥所外墙等。具体实施方式
之二，如附图1、2所示。一种非天然连续长丝织物增强改性热塑性塑料复合板材，所述第一改性热塑性塑料层1-1和第二改性热塑性塑料层1-3，均是改性热塑性PP聚丙塑料层，且其各组分及各组分的重量份配比是，PP聚丙烯100份，接枝剂马来酸酐12 20份，填充料5000目滑石粉 20^30份，填充料硫酸钡5 10份，增韧性乙丙橡胶聚烯羟共聚物15 20份，硅烷偶联剂广2 份，稳定剂硬脂酸钡3飞份，1010抗氧剂0. 3 0. 5份，增强填充料玻纤2(Γ30份。除此之外， 其它均如同具体实施方式
之一。如具体实施方式
之二所描述的本发明的主要指标检测结果是，拉伸强度为120. 43 Mpa，弯曲强度为147. 26 Mpa，弯曲模量为11801. 6 Mpa，冲击强度为60. 42KJ/ m2，承压强度为1500 Kg/m2，吸湿率为彡0. 2%，助燃等级为V2,耐侯性为-35 80°C。具体实施方式
之三，如附图1、2所示。一种非天然连续长丝织物增强改性热塑性塑料复合板，所述第一改性热塑性塑料层1-1和第二改性热塑性塑料层1-3，均是改性热塑性PS聚苯乙烯塑料层，且其组分及各组分的重量配比是，高抗冲聚苯乙烯100份，增韧剂苯乙烯——丁二烯——苯乙烯共聚物 1(Γ12份，硅烷偶联剂广2份，相容剂SMA1(T12份，1010抗氧剂0. 2 0. 3份，填充料碳酸钙 25^30份，稳定剂硬脂酸钡3、份，增强填充料玻纤25 30份。除此之外，其它均如同具体实施方式
之一。 如具体实施方式
之三所描述的本发明复合板材初样的主要指标检测的结果是，拉伸强度为102.71 Mpa，冲击强度为79.69KJ/m2，弯曲强度为110.59 Mpa，弯曲模量为7842. 21 Mpa,承压强度为1500 Kg/m2，吸湿率为彡0. 2%，助燃等级为V2,耐侯性为-35 80°C。具体实施方式
之四，如附图1、2所示。一种非天然长织织物增强改性热塑性塑料复合板材，所述第一改性热塑性塑料层 1-1和第二改性热塑性塑料层1-3，均是改性热塑性ABS工程塑料层，且其组分及各组分的重量份配比是，ABS工程塑料100份，高胶粉3飞份，EBS润滑剂广3份，填充料玻璃微珠 20 30份，增韧剂甲基硅油0. Γ0. 3份，中和剂氧化镁0. 05 0. 1份，1010抗氧剂0. 2 0. 5份， 168抗氧化剂0.2、. 5份。除此之外，其它均如同具体实施方式
之一。其中所述1010抗氧剂和168抗氧剂均为市供产品。如具体实施方式
之四所描述的本发明复合板材初样的主要指标检测的结果是，拉伸强度为141.77 Mpa，弯曲强度为183. 51 Mpa，弯曲模量为14293. 69 Mpa，冲击强度为85. 31 KJ/m2，承压强度为2000 Kg/m2，吸湿率为彡0. 2%，助燃等级为V2,耐侯性为-40 100°C。如具体实施方式
之二、之三、之四所描述的本发明复合板材，可适用于车辆顶篷板，行李箱板和汽车导流板等。本发明的使用范围不受本说明书描述的限制。
权利要求
1.一种非天然连续长丝织物增强改性热塑性塑料复合板材，其特征在于，包括依次由第一改性热塑性塑料层(1-1 )、连续非天然长丝织物层(1-2)和第二改性热塑性塑料层 (1-3)，经复合热塑滚压粘结成一体的热塑性塑料增强片材层(1)；所述热塑性塑料增强片材层(1)至少有2层，且至少2层所述热塑性塑料增强片材层(1 )，经复合热塑滚压粘结成所述非天然连续长丝织物增强改性热塑性塑料复合板材。
2.根据权利要求1所述的非天然连续长丝织物增强改性热塑性塑料复合板材，其特征在于，所述第一改性热塑性塑料层(1-1)和第二改性热塑性塑料层(1-3)均是改性热塑性 PET层，其组分及其各组分的重量份配比是，PET聚对苯二甲酸乙二醇酯100份，增韧剂乙烯丙烯酸共聚物15 20份，硅烷偶联剂广2份，填充料滑石粉2(Γ30份，成核剂蒙脱土 0. 3^0. 5 份，1010抗氧剂0. 4 0.6份。
3.根据权利要求1所述的非天然连续长丝织物增强改性热塑性塑料复合板材，其特征在于，所述第一改性热塑性塑料层(1-1)和第二改性热塑性塑料层(1-3)，均是改性热塑性聚丙烯塑料层，其组分及各组分的重量份配比是，聚丙烯100份，接枝剂马来酸酐15 20份， 填充料滑石粉2(Γ30份，填充料硫酸钡5 10份，增韧剂乙丙橡胶聚烯羟共聚物15 20份，硅烷偶联剂广2份，稳定剂硬脂酸钡3飞份，1010抗氧剂0. 3^0. 5份，增强填充料玻纤2(Γ30 份。
4.根据权利要求1所述的非天然连续长丝织物增强改性热塑性塑料复合板材，其特征在于，所述第一改性热塑性塑料层(1-1)和第二改性热塑性塑料层(1-3)，均是改性热塑性聚苯乙烯塑料层，其组分及各组分的重量份配比是，高抗冲聚苯乙烯100份，增韧剂苯乙烯——丁二烯——苯乙烯共聚物1(Γ12份，硅烷偶联剂广2份，相容剂SMA10 12份，1010抗氧剂0. 2^0. 3份，填充料碳酸钙25 30份，稳定剂硬脂酸钡3、份，增强填充料玻纤25 30 份。
5.根据权利要求1所述的非天然连续长丝织物增强改性热塑性塑料复合板材，其特征在于，所述第一改性热塑性塑料层(1-1)和第二改性热塑性塑料层(1-3)，均是改性热塑性ABS工程塑料层，其组分及各组分的重量份配比是，ABS工程塑料100份，高胶粉3飞份， EBS润滑剂广3份，填充料玻璃微珠2(Γ30份，增韧剂甲基硅油0. Γ0. 3份，中和剂氧化镁 0. 05 0. 1份，1010抗氧剂0. 2 0. 5份，168抗氧剂0. 2 0. 5份。
6.根据权利要求1所述的非天然连续长丝织物增强改性热塑性塑料复合板材，其特征在于，所述非天然连续长丝织物层(1-2)，是芳纶连续长丝织物层，或者是玻璃连续长丝织物层，或者是碳连续长丝织物层，或者是超高分子量聚乙烯连续长丝织物层，或者是铜丝织物层；所述非天然连续长丝织物层(1-2)的克重在21纩240g/m2范围内。
7.根据权利要求1所述的非天然连续长丝织物增强改性热塑性塑料复合板材，其特征在于，所述热塑性塑料增强片材层(1)的厚度在0. 8^1. 5mm范围内。
8.根据权利要求1所述的非天然连续长丝织物增强热塑性塑料复合板材，其特征在于，所述热塑性塑料增强片材层(1)有2飞层。
全文摘要
本发明公开了一种非天然连续长丝织物增强改性热塑性塑料复合板材，包括依次由第一改性热塑性塑料层、非天然连续长丝织物层和第二改性热塑性塑料层，经复合热塑滚压粘结成一体的热塑性塑料增强片材层；所述热塑性塑料增强片材层至少有2层，且至少2层所述热塑性塑料增强片材层，经复合热塑滚压粘结成所述非天然连续长丝织物增强改性热塑性塑料复合板材。本发明具有结构合理，机械性能好，耐候能力强和可回收利用等特点。
文档编号B32B27/18GK102248733SQ201110138988
公开日2011年11月23日 申请日期2011年5月27日 优先权日2011年5月27日
发明者吴文新, 章兴中 申请人:常州市华星新材料科技有限公司