丝之间会产生一定的位移，促进熔体流动方向的不断改变与压缩松驰的变化，进而加 速树脂对玻纤的浸润与包覆。玻纤浸润包覆的好坏是制备高强度复合材料的关键，因此，模 框结构很重要。
[0025] 进一步，步骤（1)中，所述熔体以与玻纤布呈60~90°的角度射向玻纤布，射入的 压力为2~IOMPa(优选4~6MPa);所述牵引辑的牵引速度为30~50m/min。所述阻燃尼 龙树脂恪体的挤出量为30~90kg/min(优选40~60kg/min)。在高温下，树脂恪体粘度 很低，约60厘泊，在一定螺杆挤出压力作用下，形成较高的射出速度，使其进入玻纤布内， 并随玻纤布移动方向，向模框内扩散，使得模框内充满阻燃PA6恪体，从而实现对玻纤布的 浸润与包覆，当熔体以较大线速度进入模框时，才能快速浸入玻纤布，所以，熔体挤出的压 力大小对玻纤浸润有很大的影响；以所述角度射向玻纤布是为了确保树脂对玻纤布的浸润 效果。
[0026] 研究表明，采用玻纤纱做增强材料时，存在两个方面的问题，一是玻纤纱在经过模 头牵伸过程中容易拉断货拉毛，所以牵伸速度很低，二是玻纤纱不易分散均匀导致玻纤浸 润包覆不好，最终导致复合材料的性能差。本发明采用玻纤网格布做增强材料，较好的解决 了这些问题，由于玻纤布中玻纤纱均匀分布，有很多经炜交织节点，这些交织节点保证受力 均匀形态不变，对材料力学性能产生了重要的作用，在拉伸过程中不会产生玻纤纱被拉断， 因此，表现出牵伸速度高，片材宽幅大，玻纤的浸润包覆效果好，片材的宽幅可以达1500mm， 甚至更宽；制作时，牵引速度大幅提高，可以达到30~50m/min;用所得片材制成的复合板 材的力学性能远优于玻纤纱为骨架的板材。
[0027] 所述连续玻纤增强阻燃尼龙复合板材可替代钢材，应用于汽车结构部件、轨道交 通车辆地板骨架及内饰板等，也可用于建筑装饰和隔板。
[0028] 本发明的有益效果如下： (1) 本发明复合板材以玻纤布为骨架材料，星型尼龙为基料，具有优异的综合性能，弯 曲强度可高达650MPa，拉伸强度可高达500MPa，弯曲模量可高达2. 5GPa; (2) 本发明复合板材宽幅可以大于1500mm，甚至在2000mm以上，片材的牵引速度高达 30m/min以上，可大幅提高产量； (3) 本发明制造工艺有效解决了玻纤均匀分散，牵引断纱的问题； (4) 本发明复合板材采用星型尼龙做基体树脂，利用其熔融粘度低的特性，实现对玻纤 的快速浸润。
【具体实施方式】
[0029] 下面结合实施例对本发明作进一步说明。
[0030] 本发明实施例所使用的玻纤布为市售，玻纤单绦直径为13ym，宽幅为1500_，克 重为1400g/m2;星型尼龙6(PA6)型号xc040,购于株洲时代新材科技股份公司，熔融指数为 40g/10min;尼龙11 (PAll)型号L1883,购于德固赛化学有限公司，熔融指数为25g/10min; 尼龙12 (PA12)为市售，熔融指数为20g/10min;抗氧剂1098为市售；其它所使用的化学试 剂，如无特殊说明，均通过常规商业途径获得。
[0031] 实施例1~7 连续玻纤增强阻燃尼龙复合板材：采用双螺杆挤出机连续共混挤出阻燃尼龙树脂熔 体，浸润、包覆玻纤布所得；所述阻燃尼龙树脂由以下组分及重量份，如表1所示： 表1实施例1~7复合板材的玻纤布和阻燃尼龙树脂的组分及重量份
连续玻纤增强阻燃尼龙复合板材的制造工艺，包括以下步骤： (1)片材制备：玻纤布通过牵引辑以牵伸速度30m/min(实施1~6为30m/min，实施 例7为50m/min)连续送入浸润包覆模头，同时，按照表1将所示阻燃尼龙树脂的原料经双 螺杆以挤出量为40kg/min共混挤出，并将熔体以与玻纤布呈90°的角度以5MPa的压力射 向玻纤布，进入浸润包覆模头，通过模框内部拉挤元件(模框的温度为255°C)及模框(模框 内部设有4组双导辊，各组导辊之间呈45°排列）容积由进口至出口逐渐变小，对玻纤布进 行浸润、包覆，经牵引辊拉出，冷却，卷绕后，得连续玻纤增强阻燃尼龙复合片材；所述双螺 杆挤出熔融区的温度为230°C，混炼区的温度为245°C，输送区的温度为250°C;所述浸润包 覆模头熔体入口温度为270°C，浸润包覆模头的温度为260°C，浸润包覆模头压力5MPa。
[0032] (2)模压成型：将所得连续玻纤增强阻燃尼龙复合片材切割成1500X2000mm，每 次取5张在180°C，预热20min，叠放入模具中，在210°C，3MPa下，模压成型，保压2h，冷却， 即成。
[0033] 将实施例1~7所得连续玻纤增强阻燃尼龙复合板材按照GB/T1447-2005进行性 能检测，结果如表2所示： 表2实施例1~7所得连续玻纤增强阻燃尼龙复合板材性能检测结果
由表2可知，采用玻纤网格布或玻纤方格布均可得到高强度玻纤增强阻燃尼龙复合材 料材料；采用红磷母粒作阻燃剂与溴系阻燃剂比较，红磷阻燃复合材料的力学性能更好； 牵引速度提高后，复合材料力学性能略有提高；本发明工艺制备的连续玻纤增强阻燃尼龙 复合材料，与现有的连续玻纤纱增强复合材料相比，本发明可大幅度提高牵引速度，提高产 能与产品宽幅。
【主权项】
1. 一种连续玻纤增强阻燃尼龙复合板材，其特征在于：采用双螺杆挤出机连续共混 挤出阻燃尼龙树脂熔体，浸润、包覆玻纤布所得；所述阻燃尼龙树脂与玻纤布的质量比为 35 ~50:65 ~50。2. 根据权利要求1所述连续玻纤增强阻燃尼龙复合板材，其特征在于：所述阻燃尼龙 树脂由以下组分及重量份组成：星型尼龙6 :100份，长碳链尼龙：0~15份，阻燃剂：8~20 份，抗氧剂：〇. 2~I. 0份。3. 根据权利要求2所述连续玻纤增强阻燃尼龙复合板材，其特征在于：所述星型结构 尼龙6为主体基料，其熔融指数为25~70g/10min ;所述长碳链尼龙为辅助基料，包括尼龙 11、尼龙12、尼龙1212或尼龙1313,熔融指数为15~30g/10min。4. 根据权利要求2或3所述连续玻纤增强阻燃尼龙复合板材，其特征在于：所述阻燃 剂为红磷及其母粒或溴系阻燃剂，所述溴系阻燃剂为十溴二苯乙烷或溴化环氧树脂。5. 根据权利要求1~4之一所述连续玻纤增强阻燃尼龙复合板材，其特征在于：所述 玻纤布为网格布或方格布，克重为1000~1800g/m 2,玻纤单丝直径为10~20 ym。6. 如权利要求1~5之一所述连续玻纤增强阻燃尼龙复合板材的制造工艺，其特征在 于，包括以下步骤： (1) 片材制备：玻纤布通过牵引辊连续送入浸润包覆模头，同时，将星型尼龙6 :100份， 长碳链尼龙：〇~15份，阻燃剂：8~20份和抗氧剂：0. 2~I. 0份混配，经双螺杆共混挤 出，并将熔体射向玻纤布，进入浸润包覆模头，通过模框内部拉挤元件及模框容积变化对玻 纤布进行浸润、包覆，经牵引辊拉出，冷却，卷绕后，得连续玻纤增强阻燃尼龙复合片材；所 述阻燃尼龙树脂与玻纤布的质量比为35~50:65~50 ;所述双螺杆挤出的温度为220~ 250 0C ； (2) 模压成型：切割步骤（1)所得连续玻纤增强阻燃尼龙复合片材，在180~200°C下， 预热10~30min，多层叠放，再在200~240°C，3~5MPa下，模压成型，保压2~3h，冷却， 即成。7. 根据权利要求6所述连续玻纤增强阻燃尼龙复合板材的制造工艺，其特征在于：步 骤（1)中，所述双螺杆共混挤出的温度分三个区域进行设定，依次为熔融区、混炼区和输送 区，其中，熔融区温度为220~250°C，混炼区温度为220~250°C，输送区温度为240~ 250。。。8. 根据权利要求6或7所述连续玻纤增强阻燃尼龙复合板材的制造工艺，其特征在 于：步骤（1)中，所述浸润包覆模头的温度为220~260°C，所述浸润包覆模头的压力为2~ IOMPa 09. 根据权利要求6~8之一所述连续玻纤增强阻燃尼龙复合板材的制造工艺，其特征 在于：步骤（1)中，所述模框的温度为250~255°C ;所述模框内部设有多组单/双导辊，模 框容积由进口至出口逐渐变小。10. 根据权利要求6~9之一所述连续玻纤增强阻燃尼龙复合板材的制造工艺，其特征 在于：步骤（1)中，所述熔体以与玻纤布呈60~90°的角度射向玻纤布，射入的压力为2~ IOMPa ;所述牵引辑的牵引速度为30~50m/min。
【专利摘要】一种连续玻纤增强阻燃尼龙复合板材及其制造工艺，所述复合板材采用双螺杆挤出机连续共混挤出阻燃尼龙树脂熔体，浸润、包覆玻纤布所得。所述制造工艺为：（1）片材制备：玻纤布连续送入浸润包覆模头，同时，将阻燃尼龙树脂的原料的熔体射向玻纤布，进入模头，对玻纤布进行浸润、包覆，经牵引辊拉出，冷却，卷绕后，得连续玻纤增强阻燃尼龙复合片材；（2）模压成型：切割复合片材，预热，多层叠放，模压成型，保压，冷却，即成。本发明复合板材弯曲强度可高达650MPa，拉伸强度可高达500MPa，弯曲模量可高达2.5GPa，可替代钢材，用于汽车结构部件、轨道交通车辆地板骨架及内饰板，也可用于建筑装饰和隔板。
【IPC分类】B29C70/34, C08K3/02, C08K5/03, C08L63/00, C08L77/02, C08K7/14
【公开号】CN105086436
【申请号】CN201510577453
【发明人】陈如意, 刘军
【申请人】长沙五犇新材料科技有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年9月14日