一种热塑性泡沫复合板材及其制备方法
【专利摘要】本发明属于高分子复合材料【技术领域】，公开了一种热塑性泡沫复合板材及其制备方法。该复合板材由以下重量份数的组分制成：0.1~70份预浸料，30~99.9份预发泡片材。本发明的热塑性泡沫复合板材制备方法如下：将0.1~70份预浸料和30~99.9份预发泡片材冲切成片料，置于模具型腔内，温度控制在140~220℃，加压0.1~15MPa，模压5~30分钟；开模，制备得到热塑性泡沫复合板材。本发明的材料力学性能优异，尤其是强度高，抗冲击性能好。
【专利说明】一种热塑性泡沬复合板材及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于高分子复合材料【技术领域】，涉及一种热塑性泡沫复合板材及其制备方法。
【背景技术】
[0002]泡沫塑料是以树脂为基础制成内部具有大量微小气孔的塑料制品。泡沫塑料的通性是质量轻，比同种塑料要轻几倍甚至几十倍。泡沫塑料由于有无数小孔，因此不易传热、能吸音、绝缘、防震等。泡沫塑料可用作绝热材料、吸音材料、运动材料、过滤材料、室内装饰材料、浮漂物、绝缘材料等，由于泡沫塑料具有上述优良性能，人们日常生活中广泛的应用。
[0003]泡沫塑料在应用的过程中，出现了下列主要问题(I)泡沫塑料制品表面粗糙，形成不了光滑表面，限制了其应用领域，如何提高发泡塑料制品的表面质量是当前急需解决的难题。(2)在一些应用领域，泡沫塑料力学性能尤其是强度较差，限制了其发展。
【发明内容】
[0004]为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种热塑性泡沫复合板材，该复合板材具有质量轻、抗冲击性能好，强度高等优点。
[0005]本发明的另一个目的是提供一种上述热塑性泡沫复合板材的制备方法。
[0006]本发明的技术方案如下:
[0007]本发明提供了一种热塑性泡沫复合板材，该复合板材由以下重量份数的组分制成:0.1~70份预浸料，30~99.9份预发泡片材。
[0008]所述的预发泡片材由以下重量份数的组分制成:热塑性树脂100份、发泡剂f 20份、交联剂0.05^5份和活化剂(T20份。
[0009]所述的热塑性树脂选自聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯或乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一种或一种以上。
[0010]所述的发泡剂选自偶氮二甲酰胺或碳酸氢铵中的一种或一种以上。
[0011]所述的交联剂选自过氧化二异丙苯、二乙烯基苯或偶氮二异丁腈中的一种或一种以上。
[0012]所述的活化剂为三碱式硫酸铅。
[0013]所述的预浸料选自单向预浸带或预浸布中的一种或一种以上。
[0014]本发明还提供了一种上述热塑性泡沫复合板材的制备方法，该方法包括以下步骤:
[0015]将0.1-r70份预浸料和30、9.9份预发泡片材冲切成片料，置于模具型腔内，温度控制在140-220°C，加压0.1~15MPa，模压5~30分钟；开模，制备得到热塑性泡沫复合板材。
[0016]所述的预发泡片材的制备方法如下:将热塑性树脂100份、发泡剂f 20份、交联剂0.05-5份和活化剂(T20份在混炼机中混炼1~10分钟，温度控制在10(Tl60°C，制成片状。
[0017]所述的热塑性泡沫复合板材由二层材料组成:一层是泡沫塑料，另一层是纤维增强热塑性塑料，两层材料通过热压成型；[0018]或:热塑性泡沫复合板材由三层材料组成:中间层是泡沫塑料，另外两层是纤维增强热塑性塑料，三层材料通过热压成型。
[0019]所述的纤维平均长度> 0.8mm ;为连续纤维；为碳纤维或玻璃纤维中的一种或一种以上。
[0020]所述的泡沫塑料中泡孔的平均直径为2(T20000 u m。
[0021]所述的泡沫塑料选自聚苯乙烯泡沫塑料、聚乙烯泡沫塑料、乙烯-醋酸乙烯共聚物泡沫塑料、聚丙烯泡沫塑料或聚氯乙烯泡沫塑料。
[0022]本发明同现有技术相比，具有以下优点和有益效果:
[0023]1、本发明的材料表面光滑，没有缩孔，外观质量好。
[0024]2、本发明的材料力学性能优异，尤其是强度高，抗冲击性能好。
[0025]3、本发明的产品可应用于汽车、火车、轮船、航空、建筑、体育、军工、交通、水利设施、家电、电力设备、电子领域。
【具体实施方式】
[0026]以下结合实施例对本发明作进一步的说明。
[0027]单向预浸带购自厦门复昇复合材料有限公司，牌号G25000，厚度0.19mm，纤维重量250 (g./m2)，树脂含量33% (质量百分比)，总重量373 (g./m2)。
[0028]预浸布购自厦门复昇复合材料有限公司，牌号24T25003，厚度0.28mm,纤维重量250 (g./m2)，树脂含量33% (质量百分比),总重量414 (g./m2)。
[0029]本发明材料的力学性能测试的标准如下:
[0030]拉伸性能的测试:GB1040/T-1992，塑料拉伸性能试验方法，拉伸速度5mm/min。
[0031]弯曲性能的测试:GB/T 9341塑料的弯曲性能测试方法,弯曲速度10mm/min。
[0032]冲击性能的测试:悬臂梁缺口冲击强度按照GB/T1843-1996，塑料悬臂梁冲击试验方法。
[0033]实施例1
[0034]I)制备预发泡片材
[0035]称取聚氯乙烯100份，偶氮二甲酰胺1份，过氧化二异丙苯0.05份，在混炼机混炼I分钟，温度控制在100°c，制成片状。
[0036]2)模压成型
[0037]把0.1份预浸料、99.9份预发泡片材按所要加工制品的形状冲切成所需要的尺寸片料，预浸料置于模具型腔底部，预发泡片材置于模具型腔上部，温度控制在165°C，加压15MPa，模压5分钟。开模，制备得到双层聚氯乙烯泡沫复合板材。
[0038]热塑性泡沫复合板材由二层材料组成:一层是泡沫塑料，另一层是纤维增强热塑性塑料，两层材料通过热压成型；
[0039]所用的纤维平均长度> 0.8mm ;为连续纤维；为碳纤维。
[0040]所用的泡沫塑料中泡孔的平均直径为2(T20000 u m。
[0041]泡沫塑料为聚氯乙烯泡沫塑料。
[0042]实施例2[0043]I)制备预发泡片材
[0044]称取聚乙烯100份，偶氮二甲酰胺20份，过氧化二异丙苯1份，三碱式硫酸铅4份，在混炼机混炼3分钟，温度控制在120°C，制成片状。
[0045]2)模压成型
[0046]把10份预浸布、90份预发泡片材按所要加工制品的形状冲切成所需要的尺寸片料，预浸料置于模具型腔上部，预发泡片材置于模具型腔底部，温度控制在140°C，加压
0.1MPa，模压30分钟。开模，制备得到双层聚乙烯泡沫复合板材。
[0047]所述的热塑性泡沫复合板材由二层材料组成:一层是泡沫塑料，另一层是纤维增强热塑性塑料，两层材料通过热压成型。
[0048]所用的纤维平均长度> 0.8mm ;为连续纤维；为玻璃纤维。
[0049]所用的泡沫塑料中泡孔的平均直径为20~20000 μm。
[0050]所用的泡沫塑料为聚乙烯泡沫塑料。
[0051]实施例3
[0052]I)制备预发泡片材
[0053]称取聚丙烯100份，偶氮二甲酰胺3份，过氧化二异丙苯0.2份，三碱式硫酸铅4份，在混炼机混炼3分钟，温度控制在160°C，制成片状。
[0054]2)模压成型
[0055]把30份预浸布、70份预发泡片材按所要加工制品的形状冲切成所需要的尺寸片料，预浸料置于模具型腔上部及底部，预发泡片材置于模具型腔中部，温度控制在220°C，加压lOMPa，模压15分钟。开模，制备得到三层聚丙烯泡沫复合板材。
[0056]所述的热塑性泡沫复合板材由三层材料组成:中间层是泡沫塑料，另外两层是纤维增强热塑性塑料，三层材料通过热压成型。
[0057]所用的纤维平均长度≥ 0.8mm ;为连续纤维；为碳纤维。
[0058]所用的泡沫塑料中泡孔的平均直径为20~20000 μm。
[0059]所用的泡沫塑料为聚丙烯泡沫塑料。
[0060]实施例4
[0061]I)制备预发泡片材
[0062]称取聚苯乙烯100份，偶氮二异丁腈2.8份，碳酸氢铵2.8份，在混炼机混炼3分钟，温度控制在120°C，制成片状。
[0063]2)模压成型
[0064]把50份预浸布、50份预发泡片材按所要加工制品的形状冲切成所需要的尺寸片料，预浸料置于模具型腔中部，预发泡片材置于模具型腔上部及底部，温度控制在160°C，加压5MPa，模压10分钟。开模，制备得到三层聚苯乙烯泡沫复合板材。
[0065]所述的热塑性泡沫复合板材由三层材料组成:中间层是泡沫塑料，另外两层是纤维增强热塑性塑料，三层材料通过热压成型。
[0066]所用的纤维平均长度≥ 0.8mm ;为连续纤维；为碳纤维。
[0067]所用的泡沫塑料中泡孔的平均直径为20~20000 μm。
[0068]所用的泡沫塑料为聚苯乙烯泡沫塑料。
[0069]实施例5[0070]I)制备预发泡片材
[0071]称取乙烯-醋酸乙烯共聚物100份，偶氮二甲酰胺5份，过氧化二异丙苯1份，二乙烯基苯1份，三碱式硫酸铅1份在混炼机混炼3分钟，温度控制在120°C，制成片状。
[0072]2)模压成型
[0073]把70份预浸布、30份预发泡片材按所要加工制品的形状冲切成所需要的尺寸片料，预浸料置于模具型腔底部，预发泡片材置于模具型腔上部，温度控制在180°C，加压IMPa，模压20分钟。开模，制备得到双层聚苯乙烯泡沫复合板材。
[0074]热塑性泡沫复合板材由二层材料组成:一层是泡沫塑料，另一层是纤维增强热塑性塑料，两层材料通过热压成型；
[0075]所用的纤维平均长度> 0.8mm ;为连续纤维；为碳纤维。
[0076]所用的泡沫塑料中泡孔的平均直径为2(T20000 u m。
[0077]泡沫塑料为乙烯-醋酸乙烯共聚物泡沫塑料。
[0078]表1
[0079]
【权利要求】
1.一种热塑性泡沫复合板材，其特征在于:该复合板材由以下重量份数的组分制成:0.1~70份预浸料，30~99.9份预发泡片材。
2.根据权利要求1所述的热塑性泡沫复合板材，其特征在于:所述的预发泡片材由以下重量份数的组分制成:热塑性树脂100份、发泡剂广20份、交联剂0.05飞份和活化剂0~20份。
3.根据权利要求2所述的热塑性泡沫复合板材，其特征在于:所述的热塑性树脂选自聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯或乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一种或一种以上。
4.根据权利要求2所述的热塑性泡沫复合板材，其特征在于:所述的发泡剂选自偶氮二甲酰胺或碳酸氢铵中的一种或一种以上。
5.根据权利要求2所述的热塑性泡沫复合板材，其特征在于:所述的交联剂选自过氧化二异丙苯、二乙烯基苯或偶氮二异丁腈中的一种或一种以上。
6.根据权利要求2所述的热塑性泡沫复合板材，其特征在于:所述的活化剂为三碱式硫酸铅。
7.根据权利要求1所述的热塑性泡沫复合板材，其特征在于:所述的预浸料选自单向预浸带或预浸布中的一种或一种以上。
8.权利要求1至7任一所述的热塑性泡沫复合板材的制备方法，其特征在于:该方法包括以下步骤: 将0.f 70份预浸料和30、9.9份预发泡片材冲切成片料，置于模具型腔内，温度控制在14(T220°C，加压0.1~15MPa，模压5~30分钟；开模，制备得到热塑性泡沫复合板材。
9.根据权利要求8所述的热塑性泡沫复合板材的制备方法，其特征在于:所述的预发泡片材的制备方法如下:将热塑性树脂100份、发泡剂f 20份、交联剂0.05飞份和活化剂(T20份在混炼机中混炼f 10分钟，温度控制在10(Tl60°C，制成片状。
10.根据权利要求8所述的热塑性泡沫复合板材的制备方法，其特征在于:所述的热塑性泡沫复合板材由二层材料组成:一层是泡沫塑料，另一层是纤维增强热塑性塑料，两层材料通过热压成型； 或:热塑性泡沫复合板材由三层材料组成:中间层是泡沫塑料，另外两层是纤维增强热塑性塑料，三层材料通过热压成型； 所述的纤维平均长度> 0.8mm ;为连续纤维；为碳纤维或玻璃纤维中的一种或一种以上； 所述的泡沫塑料中泡孔的平均直径为2(T20000 u m ； 所述的泡沫塑料选自聚苯乙烯泡沫塑料、聚乙烯泡沫塑料、乙烯-醋酸乙烯共聚物泡沫塑料、聚丙烯泡沫塑料或聚氯乙烯泡沫塑料。
【文档编号】C08K13/02GK103509222SQ201210222188
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2012年6月29日 优先权日:2012年6月29日
【发明者】杨桂生, 孙利明, 李万里 申请人:合肥杰事杰新材料股份有限公司