施例2
[0037] 步骤一：将PP-g-MAH、EVA、PP蜡、偶联剂以40 :18 :40 :2的质量比，在烘箱中以 190°C的温度进行熔融共混制备熔融态树脂，再将玻璃纤维和凯夫拉纤维以70:30的质量 比混杂得到的混杂纤维，以一定速度（〇.2r/s)均匀通过含熔融树脂的浸渍槽拉丝，并连续 刮胶，控制胶含量（质量占比小于30% )，得到改性塑料包覆连续混杂纤维；
[0038] 步骤二：将处理后的混杂纤维通过缠绕方式在平板金属模具表面进行定向排布， 缠绕速度为〇. 2r/s，然后在热压机中在180°C、IOMPa的条件下热压30min，然后冷却至室温 后用切割机进行切割，得到改性塑料包覆连续混杂纤维薄片；
[0039] 步骤三：将PP粒料和EVA以80:20的质量比在混炼机中混炼挤出得到聚丙烯树脂 薄片，将所得纤维薄片与塑料薄片间隔叠层在180°C和IOMPa的条件下在特定模具（尺寸由 所需片材尺寸决定）中热压得到混杂纤维增强热塑性复合材料片材（高强GMT片材）。
[0040] 实施例3
[0041] 步骤一：将PP-g-MAH、EVA、PP蜡、偶联剂以50 :10 :39 :1的质量比，在烘箱中以 190°C的温度进行熔融共混制备熔融态树脂，再将玻璃纤维和凯夫拉纤维以60:40的质量 比混杂得到的混杂纤维，以一定速度（〇.2r/s)均匀通过含熔融树脂的浸渍槽拉丝，并连续 刮胶，控制胶含量（质量占比小于30% )，得到改性塑料包覆连续混杂纤维；
[0042] 步骤二：将处理后的混杂纤维通过缠绕方式在平板金属模具表面进行定向排布， 缠绕速度为〇. 2r/s，然后在热压机中在180°C、IOMPa的条件下热压30min，然后冷却至室温 后用切割机进行切割，得到改性塑料包覆连续混杂纤维薄片；
[0043] 步骤三：将PP粒料和EVA以95:5的质量比在混炼机中混炼挤出得到聚丙烯树脂 薄片，将所得纤维薄片与塑料薄片间隔叠层在180°C和IOMPa的条件下在特定模具（尺寸由 所需片材尺寸决定）中热压得到混杂纤维增强热塑性复合材料片材（高强GMT片材）。
[0044] 实施例4
[0045] 步骤一：将PP-g-MAH、EVA、PP蜡、偶联剂以48 :20 :30 :2的质量比，在烘箱中以 190°C的温度进行熔融共混制备熔融态树脂，再将玻璃纤维和凯夫拉纤维以50:50的质量 比混杂得到的混杂纤维，以一定速度（〇.2r/s)均匀通过含熔融树脂的浸渍槽拉丝，并连续 刮胶，控制胶含量（质量占比小于30% )，得到改性塑料包覆连续混杂纤维；
[0046] 步骤二：将处理后的混杂纤维通过缠绕方式在平板金属模具表面进行定向排布， 缠绕速度为〇. 2r/s，然后在热压机中在180°C、IOMPa的条件下热压30min，然后冷却至室温 后用切割机进行切割，得到改性塑料包覆连续混杂纤维薄片；
[0047] 步骤三：将PP粒料和EVA以85:15的质量比在混炼机中混炼挤出得到聚丙烯树脂 薄片，将所得纤维薄片与塑料薄片间隔叠层在180°C和IOMPa的条件下在特定模具（尺寸由 所需片材尺寸决定）中热压得到混杂纤维增强热塑性复合材料片材（高强GMT片材）。
[0048] 实施例5
[0049] 步骤一：将PP-g-MAH、EVA、PP蜡、偶联剂以50 :15 :33. 5 :1· 5的质量比，在烘箱中 以190°C的温度进行熔融共混制备熔融态树脂，再将玻璃纤维和凯夫拉纤维以40:60的质 量比混杂得到的混杂纤维，以一定速度（〇.2r/s)均匀通过含熔融树脂的浸渍槽拉丝，并连 续刮胶，控制胶含量（质量占比小于30% )，得到改性塑料包覆连续混杂纤维；
[0050] 步骤二：将处理后的混杂纤维通过缠绕方式在平板金属模具表面进行定向排布， 缠绕速度为0. 2r/s，然后在热压机中在180°C、IOMPa的条件下热压30min，然后冷却至室温 后用切割机进行切割，得到改性塑料包覆连续混杂纤维薄片；
[0051] 步骤三：将PP粒料和EVA以87. 5:12. 5的质量比在混炼机中混炼挤出得到聚丙烯 树脂薄片，将所得纤维薄片与塑料薄片间隔叠层在180°C和IOMPa的条件下在特定模具（尺 寸由所需片材尺寸决定）中热压得到混杂纤维增强热塑性复合材料片材（GMT片材）。
[0052] 对上述实施例1-5所得产品的拉伸强度及缺口冲击强度按GB(国标）进行了测 试，测试结果如表1所示。
[0053] 表 1
[0054]
【主权项】
1. 一种混杂纤维增强聚丙烯高强度复合材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤： (1) 改性塑料包覆的连续纤维束的制备： 将 PP-g-MAH、EVA、PP 蜡、偶联剂按质量比为（30 % -50 % ) : (10 % -20 % ): (30% -50% ) :(1% -2% )配料，该配料在170-190°C下熔融得到改性塑料熔体，再将玻璃 纤维与凯夫拉纤维以质量比为（40% -80% ) : (60% -20% )混杂后得到的混杂纤维束通过 改性塑料熔体，然后进行浸渍和拉丝，得到改性塑料包覆的连续纤维束； (2) 改性塑料包覆混杂纤维薄片的制备： 将改性塑料包覆的连续纤维束通过缠绕方式在平板金属模具表面进行定向排布，再经 过热压机在170-190°C、IOMPa条件下热压30min，然后冷却至室温用切割机进行切割，得到 定向排布的含塑料包覆层的混杂纤维薄片； (3) 最终广品的制备： 将PP粒料和EVA以质量比为（80% -95% ) : (5% -20% )配料，该配料在混炼机中混 炼挤出得到聚丙烯树脂薄片，再将上述步骤（2)中所制备的改性塑料包覆混杂纤维薄片与 聚丙烯树脂薄片间隔叠层经过模具在170_190°C、10MPa下热压30min，然后冷却至室温得 到最终产品，即所述混杂纤维增强聚丙烯高强度复合材料。
2. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的偶联剂为铝酸酯偶联剂。
3. 根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于采用型号为DL411铝酸酯偶联剂。
4. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于采用颗粒型PP-g-MAH，其接枝率为 0· 8%，在 190°C、2. 16kg 下的熔指为彡 40g/10min。
5. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于采用熔点为160°C的PP蜡。
6. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的玻璃纤维为无碱高强玻璃纤 维。
7. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的浸渍工艺是：将混杂纤维束在 170-190°C的温度条件下以0. 2r/s速度通过浸渍槽，并进行连续浸渍刮胶，保证浸渍效果 和多70%的纤维含量。
8. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述定向排布的工艺是：根据强度要 求采取45° -90°交叉排布。
9. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于将等厚的改性塑料包覆混杂纤维薄 片、聚丙烯树脂薄片进行间隔叠层。
10. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所得到的混杂纤维增强聚丙烯高强 度复合材料板材，其厚度为5-10 mm，拉伸强度大于200MPa。该板材可根据产品要求采用热 模冲压法加工成各种形状的高强度热塑性复合材料制品。
【专利摘要】本发明是一种混杂纤维增强聚丙烯高强度复合材料的制备方法，具体为：将玻璃纤维与凯夫拉纤维混杂并通过改性塑料组分熔体浸渍得到改性塑料包覆的连续混杂纤维，然后将处理后所得的混杂纤维通过缠绕装置定向排布、热压、冷却、切割，得到改性塑料包覆连续混杂纤维薄片，最后再将纤维薄片与聚丙烯树脂薄片间隔叠层并热压得到混杂纤维增强聚丙烯复合材料。本发明制得的复合材料具有优异的界面结合性能，而且纤维含量高、可以连续定向排布，该材料可通过热压工艺制备热塑性复合材料片材制品，制品具有优异的力学性能和强度可设计性。
【IPC分类】C08L23-08, B29B11-06, C08J5-06, B29B11-14, B29C70-54, C08K9-04, C08J5-08, C08K7-14, C08K9-10, B29C65-02, B29C70-34, C08L23-12
【公开号】CN104669636
【申请号】CN201510089155
【发明人】秦岩, 陈佳, 裴煜, 宋九强, 黄志雄
【申请人】武汉理工大学
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年2月27日