阻燃热塑性树脂复合材料及其制备方法和应用与流程

文档序号:14889008发布日期:2018-07-07 15:42阅读:94来源:国知局

本发明属于复合材料领域,具体涉及一种阻燃热塑性树脂复合材料及其制备方法和应用。



背景技术:

纤维增强热塑性树脂复合板材在使用过程中,若无特殊处理,其表面容易出现划痕或损坏等情况,影响板材表面的美观和使用效果。虽然其可以回收使用,但仍会造成成本的浪费,尤其是新型的塑料建筑模板类产品。厂家提供产品后往往无法提供较好的修复方法,例如:塑料建筑模板类产品在工地上使用过程中易出现表面穿孔和砸坑凹痕等问题,其修复易出现厚度不均和操作复杂等情况。



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阻燃热塑性树脂复合材料。

本发明的第二个目的在于提供一种阻燃热塑性树脂复合材料的制备方法和应用。

为达到上述目的,本发明的解决方案是:

一种阻燃热塑性树脂复合材料,其生产原料包括以下组分:

其中,上述各组分的含量之和为100wt%。

优选地,连续纤维为长连续无捻粗纱纤维,线密度为1200‐2400tex。

优选地,热塑性树脂选自聚乙烯或聚丙烯。

优选地,热塑性树脂的熔融指数大于50g/10min。

优选地,抗氧剂选自四[β‐(3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2,4‐二叔丁基苯基]亚磷酸酯、4,4’‐硫代双(6‐叔丁基‐3‐甲基苯酚)、β‐(3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苯基)丙酸十八碳醇酯或1,3,5‐三甲基‐2,4,6‐三(3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苄基)苯中的一种以上。

优选地,相容剂选自马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、丙烯酸酯接枝聚丙烯、丙烯酸酯接枝聚乙烯、甲基丙烯酸酯接枝聚丙烯或马来酸酐‐聚丙烯共聚物中的一种以上。

优选地,光稳定剂选自光稳定剂uv‐3808pp5、光稳定剂uv‐770或紫外线吸收剂uv‐531中的一种以上。

优选地,阻燃剂选自十溴二苯乙烷、三氧化二锑、溴化聚苯乙烯或磷酸三苯酯中的一种以上。

一种上述的阻燃热塑性树脂复合材料的制备方法,其包括如下步骤:

(1)、将热塑性树脂、抗氧剂、相容剂、光稳定剂和阻燃剂混合80‐160s,挤出淋膜得到树脂薄膜;将连续纤维平行排列得到连续纤维带;

(2)、将连续纤维带和树脂薄膜复合形成预浸带;

(3)、将预浸带经热压、冷压定型,得到阻燃热塑性树脂复合材料。

一种上述的阻燃热塑性树脂复合材料作为建筑模板的应用。

一种建筑模板的修复方法,其包括如下步骤:

(1)、用扩孔器对建筑模板已破损的位置进行扩孔,得到孔洞;

(2)、将板材样块放置孔洞内,在孔洞的上表面和孔洞的下表面分别放置聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜隔离;

(3)、对孔洞所在区域施加热源并放置密封胶条,并用真空袋将整个区域包覆密封;

(4)、然后抽出至少0.05mpa真空,并进行加热,压平,冷却。

优选地,步骤(1)中,扩孔器的直径为20‐100mm,已破损的位置的面积为2.5‐65cm2

优选地,步骤(2)中,板材样块的直径为20‐100mm,板材样块的厚度为10‐18mm,板材样块为圆柱形。

优选地,板材样块的直径为20mm、50mm和100mm。

优选地,步骤(2)中,孔洞的尺寸与板材样块的尺寸相同。

优选地,步骤(3)中,热源为电吹风、辐射灯或电热毯。

优选地,步骤(4)中,加热的温度为150‐190℃,时间为10‐20min。

优选地,步骤(4)中,冷却的温度为40‐70℃,时间为10‐30min。

由于采用上述方案,本发明的有益效果是:

第一、本发明的建筑模板的修复过程中,设备简单,移动性强,易于操作,从而可以进行现场作业。

第二、本发明的建筑模板的修复方法中不需要重新将板材样块放置在压机中进行二次成型,其厚度和性能也不会受到影响;另外,还可以增加板材样块的使用次数,从而使得其操作简单,提高了工作效率。

附图说明

图1为本发明的建筑模板的修复结构示意图。

附图标记:

板材样块1和孔洞2。

具体实施方式

本发明提供了一种阻燃热塑性树脂复合材料及其制备方法和应用。

<阻燃热塑性树脂复合材料>

一种阻燃热塑性树脂复合材料,其生产原料包括以下组分:

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。

连续纤维可以为长连续无捻粗纱纤维,也可以为玻璃纤维、碳纤维等常用纤维,线密度可以为1200‐2400tex。

因为短纤维类复合材料作为修复材料时,通常使用粉碎重制的方法制备,而连续纤维则不用。

热塑性树脂可以选自聚乙烯或聚丙烯,热塑性树脂的熔融指数大于50g/10min。

只有热塑性树脂才可以实现本申请的复合材料中的二次加热固化,并且也不影响表面外观和性能,而热固性树脂则无法实现此目的。

抗氧剂可以选自四[β‐(3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2,4‐二叔丁基苯基]亚磷酸酯、4,4’‐硫代双(6‐叔丁基‐3‐甲基苯酚)、β‐(3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苯基)丙酸十八碳醇酯或1,3,5‐三甲基‐2,4,6‐三(3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苄基)苯中的一种以上。

相容剂可以选自马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、丙烯酸酯接枝聚丙烯、丙烯酸酯接枝聚乙烯、甲基丙烯酸酯接枝聚丙烯或马来酸酐‐聚丙烯共聚物中的一种以上。

光稳定剂可以选自光稳定剂uv‐3808pp5、光稳定剂uv‐770或紫外线吸收剂uv‐531中的一种以上。

阻燃剂可以选自十溴二苯乙烷、三氧化二锑、溴化聚苯乙烯或磷酸三苯酯中的一种以上。

<阻燃热塑性树脂复合材料的制备方法>

一种阻燃热塑性树脂复合材料的制备方法,其包括如下步骤:

(1)、将热塑性树脂、抗氧剂、相容剂、光稳定剂和阻燃剂充分混合80‐160s,通过螺杆挤出机挤出淋膜得到树脂薄膜;将连续纤维平行排列得到连续纤维带;

(2)、将连续纤维带和树脂薄膜复合形成预浸带;

(3)、将预浸带经热压、冷压定型,得到阻燃热塑性树脂复合材料。

<阻燃热塑性树脂复合材料的应用>

一种阻燃热塑性树脂复合材料可以作为建筑模板的应用。

<建筑模板的修复方法>

如图1所示,建筑模板的修复方法包括如下步骤:

(1)、用扩孔器对建筑模板已破损的位置进行扩孔,得到孔洞2;

(2)、将板材样块1放置孔洞2内,在孔洞2的上表面和孔洞2的下表面分别放置聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)薄膜隔离;

(3)、对孔洞2所在区域施加热源并放置密封胶条,并用真空袋将整个区域包覆密封;

(4)、然后抽出至少0.05mpa真空,并进行加热,压平,冷却。

其中,在步骤(1)中,扩孔器的直径可以为20‐100mm,也可以取20mm、50mm和100mm这三种标准的尺寸;已破损的位置的面积可以为2.5‐65cm2,优选为2.5cm2

利用扩孔器对已破损的位置进行扩孔时,要确保将已破损的位置彻底清除。

在步骤(2)中,板材样块1的直径可以为20‐100mm,优选为20mm;板材样块1的厚度可以为10‐18mm,优选为10mm;板材样块1可以为圆柱形。

在步骤(2)中,孔洞2的尺寸与板材样块1的尺寸相同,但属于过盈配合。

孔洞2的规格、材质和板材样块1的规格、材质相同。

在步骤(2)中,在孔洞2的上表面和孔洞2的下表面分别放置聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)薄膜的目的是:起到防止树脂加热后粘结加热设备,从而起到隔离的作用。

在步骤(3)中,热源为电吹风、辐射灯或电热毯。

在步骤(3)中,放置密封胶条的目的是:防止热量散发而损失,使得热量充分对板材样块的修复区域加热,从而提高效率。

在步骤(4)中,抽真空的目的是:通过抽真空而形成负压,然后利用大气压力针对修复位置施加压力,使得修复位置平整,从而使其表观效果更好。

在步骤(4)中,加热的温度可以为150‐190℃,优选为150℃;时间可以为10‐20min,优选为10min。

在步骤(4)中,冷却的温度可以为40‐70℃,优选为50℃;时间可以为10‐30min,优选为15min。

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:

<阻燃热塑性树脂复合材料>

本实施例的阻燃热塑性树脂复合材料,其生产原料包括以下组分:

其中,连续纤维在30‐50wt%之内,热塑性树脂在30‐55wt%之内,抗氧剂在0.3‐0.6wt%之内,相容剂在3‐5wt%之内,光稳定剂在3‐5wt%之内,阻燃剂在8‐20wt%之内均是可以的。

连续纤维为长连续无捻粗砂纤维,线密度为1200tex。

热塑性树脂为聚乙烯,其熔融指数大于50g/10min。

抗氧剂为四[β‐(3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或三[2,4‐二叔丁基苯基]亚磷酸酯中的一种以上。

相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯。

光稳定剂为光稳定剂uv‐3808pp5。

阻燃剂为十溴二苯乙烷。

<阻燃热塑性树脂复合材料的制备方法>

本实施例的阻燃热塑性树脂复合材料的制备方法,其包括如下步骤:

(1)、将热塑性树脂、抗氧剂、相容剂、光稳定剂和阻燃剂充分混合80s,通过螺杆挤出机挤出淋膜得到树脂薄膜;将连续纤维平行排列得到连续纤维带;

(2)、将连续纤维带和树脂薄膜复合形成预浸带;

(3)、将预浸带经热压、冷压定型,得到阻燃热塑性树脂复合材料。

<阻燃热塑性树脂复合材料的应用>

本实施例的阻燃热塑性树脂复合材料作为建筑模板的应用。

<建筑模板的修复方法>

本实施例的建筑模板的修复方法包括如下步骤:

(1)、用直径为20mm的扩孔器对建筑模板已破损面积约为2.5cm2的不规则位置进行扩孔,得到孔洞;

(2)、将直径为20mm,厚度为10mm的圆柱形的板材样块放置孔洞内,在孔洞的上表面和孔洞的下表面分别放置聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)薄膜隔离;

(3)、对孔洞所在区域施加热源电吹风,并放置密封胶条,并用真空袋将整个区域包覆密封;

(4)、然后抽出0.05mpa真空,进行加热,温度为150℃,时间为10min,然后去掉真空袋,利用工业熨斗低温将其压平,冷却,温度为50℃,时间为15min。

其中,在步骤(1)中,扩孔器的直径在20‐100mm之内,已破损的位置的面积在2.5‐65cm2之内是可以的。

在步骤(2)中,板材样块的直径在20‐100mm之内,板材样块的厚度在10‐18mm之内均是可以的,板材样块为圆柱形是可以的。

在步骤(2)中,孔洞的尺寸与板材样块的尺寸相同。

在步骤(3)中,热源可以为电吹风、辐射灯或电热毯。

在步骤(4)中,加热的温度在150‐190℃之内,时间在10‐20min之内均是可以的。

在步骤(4)中,冷却的温度在40‐70℃之内,时间在10‐30min之内都是可以的。

实施例2:

<阻燃热塑性树脂复合材料>

本实施例的阻燃热塑性树脂复合材料,其生产原料包括以下组分:

其中,连续纤维为长连续无捻粗砂纤维,线密度为2400tex。

热塑性树脂为聚丙烯,其熔融指数大于50g/10min。

抗氧剂为4,4’‐硫代双(6‐叔丁基‐3‐甲基苯酚)。

相容剂为丙烯酸酯接枝聚丙烯。

光稳定剂为光稳定剂uv‐770。

阻燃剂为溴化聚苯乙烯。

<阻燃热塑性树脂复合材料的制备方法>

本实施例的阻燃热塑性树脂复合材料的制备方法,其包括如下步骤:

(1)、将热塑性树脂、抗氧剂、相容剂、光稳定剂和阻燃剂充分混合100s,通过螺杆挤出机挤出淋膜得到树脂薄膜;将连续纤维平行排列得到连续纤维带;

(2)、将连续纤维带和树脂薄膜复合形成预浸带;

(3)、将预浸带经热压、冷压定型,得到阻燃热塑性树脂复合材料。

<阻燃热塑性树脂复合材料的应用>

本实施例的阻燃热塑性树脂复合材料作为建筑模板的应用。

<建筑模板的修复方法>

本实施例的建筑模板的修复方法包括如下步骤:

(1)、用直径为50mm的扩孔器对建筑模板已破损面积约为16cm2的不规则位置进行扩孔,得到孔洞;

(2)、将直径为50mm,厚度为12mm的圆柱形的板材样块放置孔洞内,在孔洞的上表面和孔洞的下表面分别放置聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)薄膜隔离;

(3)、对孔洞所在区域施加热源辐射灯,并放置密封胶条,并用真空袋将整个区域包覆密封;

(4)、然后抽出0.05mpa真空,进行加热,温度为170℃,时间为15min,然后去掉真空袋,利用工业熨斗低温压平,冷却,温度为50℃,时间为20min。

实施例3:

<阻燃热塑性树脂复合材料>

本实施例的阻燃热塑性树脂复合材料,其生产原料包括以下组分:

其中,连续纤维为长连续无捻粗砂纤维,线密度为2400tex。

热塑性树脂为聚乙烯,其熔融指数大于50g/10min。

抗氧剂为β‐(3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苯基)丙酸十八碳醇酯或1,3,5‐三甲基‐2,4,6‐三(3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苄基)苯中的一种以上。

相容剂为甲基丙烯酸酯接枝聚丙烯或马来酸酐‐聚丙烯共聚物中的一种以上。

光稳定剂为紫外线吸收剂uv‐531。

阻燃剂为磷酸三苯酯。

<阻燃热塑性树脂复合材料的制备方法>

本实施例的阻燃热塑性树脂复合材料的制备方法,其包括如下步骤:

(1)、将热塑性树脂、抗氧剂、相容剂、光稳定剂和阻燃剂充分混合120s,通过螺杆挤出机挤出淋膜得到树脂薄膜;将连续纤维平行排列得到连续纤维带;

(2)、将连续纤维带和树脂薄膜复合形成预浸带;

(3)、将预浸带经热压、冷压定型,得到阻燃热塑性树脂复合材料。

<阻燃热塑性树脂复合材料的应用>

本实施例的阻燃热塑性树脂复合材料作为建筑模板的应用。

<建筑模板的修复方法>

本实施例的建筑模板的修复方法包括如下步骤:

(1)、用直径为100mm的扩孔器对建筑模板已破损面积约为65cm2的不规则位置进行扩孔,得到孔洞;

(2)、将直径为100mm,厚度为18mm的圆柱形的板材样块放置孔洞内,在孔洞的上表面和孔洞的下表面分别放置聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)薄膜隔离;

(3)、对孔洞所在区域施加热源电热毯,并放置密封胶条,并用真空袋将整个区域包覆密封;

(4)、然后抽出0.05mpa真空,进行加热,温度为190℃,时间为20min,然后去掉真空袋,利用工业熨斗低温压平冷却,温度为50℃,时间为30min。

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。

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