本发明属于复合材料
技术领域：
，具体涉及一种经纬预浸带及其制备方法。
背景技术：
：目前在玻璃纤维布复合树脂方面主要采用热固性树脂手工涂覆，此方法生产效率低，或者采用热塑性树脂熔融浸润的生产方式，此方法工艺条件相对苛刻并且原料损耗较大，以上两种方法都具备一定的生产局限性。中国专利cn102950780a和cn102936370a均公开了连续纤维增强热塑性树脂复合材料的制备方法，但是其生产的可操作性和生产效率均有待提高。技术实现要素：本发明针对现有技术的不足，首要目的是提供一种经纬预浸带。本发明的第二个目的在于提供一种经纬预浸带的制备方法。为达到上述目的，本发明的解决方案是：一种经纬预浸带，其生产原料包括如下组分：其中，上述各组分的含量之和为100wt％。优选地，玻璃纤维布为无碱玻璃纤维布，克重为120‐300g/m2。优选地，热塑性树脂选自聚乙烯、聚丙烯或聚酰胺。优选地，聚酰胺为聚酰胺6，熔点为220℃，密度为1.13g/cm3。优选地，增韧剂选自聚烯烃弹性体、三元乙丙橡胶或苯乙烯与丁二烯的嵌段共聚物。优选地，增容剂选自γ‐氨丙基三乙氧基硅烷、马来酸酐接枝聚丙烯或马来酸酐接枝聚乙烯。优选地，光稳定剂选自邻羟基二苯甲酮类、苯并三唑类、水杨酸酯类或三嗪类。优选地，抗氧剂为三[2,4‐二叔丁基苯基]亚磷酸酯和四[β‐(3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯的混合物。优选地，抗氧剂中三[2,4‐二叔丁基苯基]亚磷酸酯与四[β‐(3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯的质量比为1:1‐1:4。一种上述的经纬预浸带的制备方法，其包括如下步骤：(1)、将34‐66wt％热塑性树脂、5‐10wt％增韧剂、3‐5wt％增容剂、0.3‐0.6wt％抗氧剂和0.5‐0.8wt％光稳定剂混合搅拌，得到混合物；(2)、将25‐50wt％玻璃纤维布展平并预热，得到预热的玻璃纤维布；(3)、将混合物加热熔融，得到树脂熔体；(4)、将树脂熔体在预热的玻璃纤维布的表面进行淋膜以得到树脂薄膜，然后加热，复合，收卷得到经纬预浸带。优选地，步骤(1)中，搅拌的时间为80‐160s。优选地，步骤(2)中的玻璃纤维布是由连续玻璃纤维按照0‐90°编织而成。优选地，步骤(2)中，玻璃纤维布预热的温度为180‐220℃。优选地，步骤(3)中，混合物加热的温度为160‐280℃。优选地，步骤(4)中，加热的温度为120‐200℃。由于采用上述方案，本发明的有益效果是：第一、本发明采用热塑性树脂以淋膜的方式与玻璃纤维布复合，使得本发明制备的预浸带在经向和纬向上均具备一定的性能，承受一定的拉伸强度，从而其可以直接应用。第二、本发明的原料采用玻璃纤维布替代连续纤维，而且本发明通过对预浸带设备的开发和制备方法的改进，充分实现两者的结合，使得本发明制备的预浸带可操作性强，即更好地提升了生产的可操作性，有助于生产效率的提高和生产成本的降低。第三、本发明制备的预浸带具有比强度高、使用寿命长、耐冲击性能好、抗老化、耐腐蚀、易加工、重量轻和易回收等特点。第四、本发明制备的预浸带可以进行二次加工，叠加铺放热压制成板材应用，铺放过程中不用考虑纤维的方向(传统单方向玻璃纤维预浸带铺放时为达到各向同性，需要按照0度和90度的方向铺放)，从而大幅度提高了工作效率，扩大了预浸带的应用范围。附图说明图1为本发明的经纬预浸带的生产示意图。图2为本发明的经纬预浸带的结构示意图。附图标记：玻璃纤维布1、第一烘箱2、螺杆挤出机模头3、第二烘箱4、复合单元5、压平单元6和收卷单元7。具体实施方式本发明提供了一种经纬预浸带及其制备方法。<经纬预浸带>一种经纬预浸带，其生产原料包括如下组分：其中，上述各组分的含量之和为100wt％，各组分的含量能够在各自的数值范围内任意调整以形成新的组合。玻璃纤维布可以优选为无碱玻璃纤维布，克重可以为120‐300g/m2，优选为200g/m2；另外，该玻璃纤维布中碱金属氧化物的含量不大于0.5％，因而其具有不导电、绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好和机械强度高等特点。该玻璃纤维布在使用时，其表面先经过硅烷偶联剂进行处理，有利于后续与热塑性树脂复合。热塑性树脂可以选自聚乙烯、聚丙烯或聚酰胺。聚酰胺可以优选为聚酰胺6，熔点为220℃，密度为1.13g/cm3。增韧剂可以选自聚烯烃弹性体(poe)、三元乙丙橡胶(epdm)或苯乙烯与丁二烯的嵌段共聚物(sbs)。聚烯烃弹性体(poe)可以是采用茂金属催化剂的乙烯和辛烯实现原位聚合形成的热塑性弹性体，其中辛烯单体的含量为20‐30wt％。poe分子结构中没有不饱和双键，从而其具有优良的耐老化性能；另外，poe分子量分布窄，具有较好的流动性，与聚烯烃相容性好。苯乙烯与丁二烯的嵌段共聚物(sbs)可以是由丁二烯与苯乙烯通过阴离子聚合而得到的嵌段共聚物，其相对密度为0.92‐0.95，拉伸强度为20‐28mpa。增容剂可以选自γ‐氨丙基三乙氧基硅烷、马来酸酐接枝聚丙烯或马来酸酐接枝聚乙烯。光稳定剂可以选自邻羟基二苯甲酮类、苯并三唑类、水杨酸酯类或三嗪类。邻羟基二苯甲酮类可以为2,4-二羟基二苯甲酮或2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮等。苯并三唑类可以为2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑或2-(2-羟基-5-叔辛苯基)苯并三唑等。水杨酸酯类可以为水杨酸苯酯或水杨酸-p-叔丁基苯酯等。三嗪类可以为2,4,6-三(2,4-二羟基苯基)-1,3,5三嗪或2,4,6-三(2-羟基-4-烷氧基苯基)-1,3,5三嗪等。抗氧剂可以为三[2,4‐二叔丁基苯基]亚磷酸酯和四[β‐(3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯的混合物。抗氧剂中三[2,4‐二叔丁基苯基]亚磷酸酯与四[β‐(3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯的质量比可以优选为1:1‐1:4。<经纬预浸带的制备方法>一种经纬预浸带的制备方法，如图1和图2所示，其包括如下步骤：(1)、将34‐66wt％热塑性树脂、5‐10wt％增韧剂、3‐5wt％增容剂、0.3‐0.6wt％抗氧剂和0.5‐0.8wt％光稳定剂混合搅拌，得到混合物；(2)、将25‐50wt％玻璃纤维布1通过预浸带生产线的牵引单元平行展平，然后使玻璃纤维布展开均匀平整后放入第一烘箱2进行预热，得到预热的玻璃纤维布；(3)、将混合物加热熔融，得到树脂熔体；(4)、采用螺杆挤出机模头3将树脂熔体淋膜至预热的玻璃纤维布的表面，并在该表面得到均匀连续的树脂薄膜，放入第二烘箱4进行加热，通过螺杆挤出机的复合单元5进行复合，复合过程中，先向复合辊中通入20℃常温水进行冷却，保证完成复合后的经纬预浸带的表面温度为60‐70℃，然后通过预浸带生产线的压平单元6将其压平，最后经收卷单元7进行收卷后，得到经纬预浸带。在步骤(1)中，搅拌的时间可以为80‐160s，优选为80s。加入增韧剂的目的是：主要起到大幅度提高热塑性树脂的冲击强度的作用，从而改善热塑性树脂的低温韧性。加入增容剂的目的是：主要促使两种不相容的聚合物结合在一起，从而得到稳定的共混物的助剂，即起到在有机树脂和无机玻璃纤维之间产生界面结合的作用。加入光稳剂的目的是：主要起到屏蔽或吸收紫外线的能量，猝灭单线态氧及将氢过氧化物分解成非活性物质等功能，使得高分子聚合物在光的辐射下，能排除或减缓光化学反应的可能性，阻止或延迟光老化的过程，从而达到延长高分子聚合物制品使用寿命的目的。加入抗氧剂的目的是：主要起到抑制热塑性树脂热氧化分解，主要以捕获树脂受热过程中产生的过氧自由基为主要功能。步骤(2)中的玻璃纤维布可以是由连续玻璃纤维按照0‐90°编织而成。在步骤(2)中，玻璃纤维布预热的温度可以为180‐220℃，优选为220℃。在步骤(3)中，混合物加热的温度可以为160‐280℃，优选为255℃。在步骤(4)中，加热的温度可以为120‐200℃，优选为120℃。将淋上树脂薄膜的玻璃纤维布放入烘箱内进行加热，有助于树脂薄膜和玻璃纤维布的界面结合，从而产生良好的复合效果。由于玻璃纤维布是由连续玻璃纤维按照0‐90°编织而成，所以其与树脂熔体复合后的预浸带称为经纬预浸带，即经向是预浸带生产时的走速方向(长方向)，纬向是与走速方向平面相互垂直的方向(宽方向)，也就是经纬预浸带在经向和纬向均能承受一定强度的拉伸力。以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。下述各个实施例中的各组分的含量能够在任意调整和组合后应用于其它实施例中，只要保证每个实施例的各组分的含量之和等于100wt％即可。实施例1：<经纬预浸带>本实施例的经纬预浸带，其包括：其中，玻璃纤维布在25‐50wt％之内，热塑性树脂在34‐66wt％之内，增韧剂在5‐10wt％之内，增容剂在3‐5wt％之内，光稳定剂在0.5‐0.8wt％之内和抗氧剂在0.3‐0.6wt％之内都是可以的。玻璃纤维布为无碱玻璃纤维布，克重为200g/m2。热塑性树脂为聚丙烯。增韧剂为聚烯烃弹性体(poe)。增容剂为γ‐氨丙基三乙氧基硅烷。光稳定剂为2,4-二羟基二苯甲酮。抗氧剂为三[2,4‐二叔丁基苯基]亚磷酸酯和四[β‐(3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯的混合物，其中，抗氧剂中三[2,4‐二叔丁基苯基]亚磷酸酯为0.1wt％，四[β‐(3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯为0.2wt％。实际上，玻璃纤维布的克重在120‐300g/m2之内是可以的。抗氧剂中三[2,4‐二叔丁基苯基]亚磷酸酯与四[β‐(3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯的质量比在1:1‐1:4之内是可以的。<经纬预浸带的制备方法>本实施例的经纬预浸带的制备方法，其包括如下步骤：(1)、将45.1wt％热塑性树脂、5wt％增韧剂、4wt％增容剂、0.3wt％抗氧剂和0.6wt％光稳定剂混合搅拌80s，得到混合物；(2)、将45wt％玻璃纤维布通过预浸带生产线的牵引单元平行展平，然后使玻璃纤维布展开均匀平整后放入第一烘箱进行预热，温度为220℃，得到预热的玻璃纤维布；(3)、将混合物加热到255℃熔融，得到树脂熔体；(4)、采用螺杆挤出机模头将树脂熔体淋膜至预热的玻璃纤维布的表面，并在该表面得到均匀连续的树脂薄膜，放入第二烘箱进行加热，温度为120℃，再通过螺杆挤出机的复合单元进行复合，复合过程中，先向复合辊中通入20℃常温水进行冷却，保证完成复合后的经纬预浸带的表面温度为60℃，然后通过预浸带生产线的压平单元将其压平，最后经收卷单元进行收卷后，得到经纬预浸带。性能测试结果见表1。其中，在步骤(1)中，搅拌的时间在80‐160s之内是可以的。步骤(2)中的玻璃纤维布由连续玻璃纤维按照0‐90°编织而成是可以的。在步骤(2)中，玻璃纤维布预热的温度在180‐220℃之内是可以的。在步骤(3)中，混合物加热的温度在160‐280℃之内也是可以的。在步骤(4)中，加热的温度在120‐200℃之内都是可以的。实施例2：<经纬预浸带>本实施例的经纬预浸带，其包括：其中，玻璃纤维布为无碱玻璃纤维布，克重为250g/m2。热塑性树脂为聚丙烯。增韧剂为聚烯烃弹性体(poe)。增容剂为γ‐氨丙基三乙氧基硅烷。光稳定剂为2,4-二羟基二苯甲酮。抗氧剂为三[2,4‐二叔丁基苯基]亚磷酸酯和四[β‐(3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯的混合物，其中，抗氧剂中三[2,4‐二叔丁基苯基]亚磷酸酯为0.2wt％，四[β‐(3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯为0.4wt％。<经纬预浸带的制备方法>本实施例的经纬预浸带的制备方法，其包括如下步骤：(1)、将34wt％热塑性树脂、9.6wt％增韧剂、5wt％增容剂、0.6wt％抗氧剂和0.8wt％光稳定剂混合搅拌100s，得到混合物；(2)、将50wt％玻璃纤维布通过预浸带生产线的牵引单元平行展平，然后使玻璃纤维布展开均匀平整后放入第一烘箱进行预热，温度为220℃，得到预热的玻璃纤维布；(3)、将混合物加热到255℃熔融，得到树脂熔体；(4)、采用螺杆挤出机模头将树脂熔体淋膜至预热的玻璃纤维布的表面，并在该表面得到均匀连续的树脂薄膜，放入第二烘箱进行加热，温度为120℃，再通过螺杆挤出机的复合单元进行复合，复合过程中，先向复合辊中通入20℃常温水进行冷却，保证完成复合后的经纬预浸带的表面温度为65℃，然后通过预浸带生产线的压平单元将其压平，最后经收卷单元进行收卷后，得到经纬预浸带。性能测试结果见表1。实施例3：<经纬预浸带>本实施例的经纬预浸带，其包括：其中，玻璃纤维布为无碱玻璃纤维布，克重为120g/m2。热塑性树脂为聚丙烯。增韧剂为聚烯烃弹性体(poe)。增容剂为马来酸酐接枝聚丙烯。光稳定剂为2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮。抗氧剂为三[2,4‐二叔丁基苯基]亚磷酸酯和四[β‐(3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯的混合物，其中，抗氧剂中三[2,4‐二叔丁基苯基]亚磷酸酯为0.1wt％，四[β‐(3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯为0.2wt％。<经纬预浸带的制备方法>本实施例的经纬预浸带的制备方法，其包括如下步骤：(1)、将66wt％热塑性树脂、5.2wt％增韧剂、3wt％增容剂、0.3wt％抗氧剂和0.5wt％光稳定剂混合搅拌120s，得到混合物；(2)、将25wt％玻璃纤维布通过预浸带生产线的牵引单元平行展平，然后使玻璃纤维布展开均匀平整后放入第一烘箱进行预热，温度为220℃，得到预热的玻璃纤维布；(3)、将混合物加热到255℃熔融，得到树脂熔体；(4)、采用螺杆挤出机模头将树脂熔体淋膜至预热的玻璃纤维布的表面，并在该表面得到均匀连续的树脂薄膜，放入第二烘箱进行加热，温度为120℃，再通过螺杆挤出机的复合单元进行复合，复合过程中，先向复合辊中通入20℃常温水进行冷却，保证完成复合后的经纬预浸带的表面温度为70℃，然后通过预浸带生产线的压平单元将其压平，最后经收卷单元进行收卷后，得到经纬预浸带。性能测试结果见表1。实施例4：<经纬预浸带>本实施例的经纬预浸带，其包括：其中，玻璃纤维布为无碱玻璃纤维布，克重为200g/m2。热塑性树脂为聚酰胺6，熔点为220℃，密度为1.13g/cm3。增韧剂为三元乙丙橡胶(epdm)。增容剂为γ‐氨丙基三乙氧基硅烷。光稳定剂为水杨酸苯酯。抗氧剂为三[2,4‐二叔丁基苯基]亚磷酸酯和四[β‐(3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯的混合物，其中，抗氧剂中三[2,4‐二叔丁基苯基]亚磷酸酯为0.1wt％，四[β‐(3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯为0.2wt％。<经纬预浸带的制备方法>本实施例的经纬预浸带的制备方法，其包括如下步骤：(1)、将45.1wt％热塑性树脂、5wt％增韧剂、4wt％增容剂、0.3wt％抗氧剂和0.6wt％光稳定剂混合搅拌100s，得到混合物；(2)、将45wt％玻璃纤维布通过预浸带生产线的牵引单元平行展平，然后使玻璃纤维布展开均匀平整后放入第一烘箱进行预热，温度为220℃，得到预热的玻璃纤维布；(3)、将混合物加热到280℃熔融，得到树脂熔体；(4)、采用螺杆挤出机模头将树脂熔体淋膜至预热的玻璃纤维布的表面，并在该表面得到均匀连续的树脂薄膜，放入第二烘箱进行加热，温度为200℃，再通过螺杆挤出机的复合单元进行复合，复合过程中，先向复合辊中通入20℃常温水进行冷却，保证完成复合后的经纬预浸带的表面温度为60℃，然后通过预浸带生产线的压平单元将其压平，最后经收卷单元进行收卷后，得到经纬预浸带。性能测试结果见表1。实施例5：<经纬预浸带>本实施例的经纬预浸带，其包括：其中，玻璃纤维布为无碱玻璃纤维布，克重为230g/m2。热塑性树脂为聚乙烯。增韧剂为苯乙烯与丁二烯的嵌段共聚物(sbs)。增容剂为γ‐氨丙基三乙氧基硅烷。光稳定剂为水杨酸-p-叔丁基苯酯。抗氧剂为三[2,4‐二叔丁基苯基]亚磷酸酯和四[β‐(3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯的混合物，其中，抗氧剂中三[2,4‐二叔丁基苯基]亚磷酸酯为0.1wt％，四[β‐(3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯为0.2wt％。<经纬预浸带的制备方法>本实施例的经纬预浸带的制备方法，其包括如下步骤：(1)、将45.1wt％热塑性树脂、5wt％增韧剂、4wt％增容剂、0.3wt％抗氧剂和0.6wt％光稳定剂混合搅拌130s，得到混合物；(2)、将45wt％玻璃纤维布通过预浸带生产线的牵引单元平行展平，然后使玻璃纤维布展开均匀平整后放入第一烘箱进行预热，温度为180℃，得到预热的玻璃纤维布；(3)、将混合物加热到235℃熔融，得到树脂熔体；(4)、采用螺杆挤出机模头将树脂熔体淋膜至预热的玻璃纤维布的表面，并在该表面得到均匀连续的树脂薄膜，放入第二烘箱进行加热，温度为120℃，再通过螺杆挤出机的复合单元进行复合，复合过程中，先向复合辊中通入20℃常温水进行冷却，保证完成复合后的经纬预浸带的表面温度为70℃，然后通过预浸带生产线的压平单元将其压平，最后经收卷单元进行收卷后，得到经纬预浸带。性能测试结果见表1。表1实施例1至实施例5的性能测试数据实施例经向拉伸(mpa)横向拉伸(mpa)11791952187205314216041821965167183由表1可知，各个实施例中预浸带的经向拉伸和横向拉伸的数值基本相近，由此说明了本发明制备的预浸带在经向和纬向上均具备一定的性能，承受一定的拉伸强度，叠加铺放热压制成板材应用时，铺放过程中不用考虑纤维的方向，从而大幅度提高了工作效率，扩大了预浸带的应用范围。上述对实施例的描述是为了便于该
技术领域：
的普通技术人员能理解和使用本发明。熟悉本领域技术人员显然可以容易的对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中，而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例。本领域技术人员根据本发明的原理，不脱离本发明的范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。当前第1页12