连续纤维增强聚甲醛复合材料预浸带及其制备方法和用图
【技术领域】
[0001] 本发明属于热塑性高分子复合材料领域，涉及一种连续纤维增强聚甲酵复合材料 预浸带及其制备方法和用途。
【背景技术】
[0002] 聚甲酵有着良好的机械性能，有金属一样的比强度和比刚度，优异的耐磨性和电 性能，良好的抗蠕变、耐疲劳W及尺寸稳定性等性能，可广泛应用于电器、机械、汽车、航空 等领域，用于替代金属材料，尤其是铜、铅、锋等有色金属材料。
[0003] 连续纤维增强热塑性复合材料具有良好刚性和强度，优异的抗冲击和耐腐蚀性 能，并具有相对较低的密度和可回收利用等特点，因此近年来得到了巨大的发展，但是，目 前连续纤维增强热塑性复合材料基体树脂往往局限于聚帰姪、聚醜胺等，该限制其在一些 对材料刚性、耐磨等要求较高的领域的应用。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于为克服现有技术的缺陷而提供一种连续纤维增强聚甲酵复合 材料预浸带及其制备方法和用途。
[0005] 为实现上述目的，本发明采用W下技术方案：
[0006] 一种连续纤维增强聚甲酵复合材料预浸带，由包括W下重量份的组分制成：
[0007] 基体树脂 20-80份，
[0008] 连续纤维 20-80份。
[0009] 所述基体树脂为30-60份。
[0010] 所述连续纤维为40-70份。
[0011] 所述的连续纤维选自玻璃纤维、测纤维、玄武岩纤维、碳纤维、芳绝纤维中的一种 或几种。
[0012] 所述的基体树脂由包括W下重量份的组分制成：
[0013] 聚甲醋 100份， 抗靖剂 0.1-2份， 甲離捕捉剂 0,2-2餘， 甲酸捕捉剂 0.2-2镑， 润巧剂 〇.!-5錄。
[0014]
[00巧]所述的聚甲酵为共聚聚甲酵，烙融指数（19(rc，2. 16KG)为20~lOOg/lOmin。
[0016] 所述抗氧剂为受阻酷类抗氧剂和亚麟酸醋类抗氧剂按重量比1:1的混合物；
[0017] 所述的受阻酷抗氧剂为目（3, 5-二叔下基-4羟基苯基)丙酸季戊四醇醋，所述的 亚麟酸醋类抗氧剂为H( 2, 4-二叔下基苯酷）亚麟酸醋。
[0018] 所述甲酵捕捉剂选自H聚氯胺、双氯胺、轻甲基密胺、尿素或聚丙帰醜胺中的一种 或几种。
[0019] 所述的甲酸捕捉剂选自氧化镇、碳酸巧、氨氧化镇、硬脂酸巧或硬脂酸镇中的一种 或几种。
[0020] 所述的润滑剂选自聚己帰蜡、硅油、硬脂酸巧或硬脂酸镇中的一种或几种。
[0021] 一种上述连续纤维增强聚甲酵复合材料预浸带的制备方法，包括W下步骤：
[0022] (1)按重量份称取聚甲酵100份，抗氧剂0. 1-2份，甲酵捕捉剂0. 2-2份，甲酸捕捉 剂0. 2-2份，润滑剂0. 1-5份，加入混合机中混合均匀；
[0023] (2)将20-80重量份步骤（1)中得到的混合物加入双螺杆挤出机均匀塑化挤出，通 过交错的双挤出模头挤出淋膜，通过张力调节装置将20~80重量份的连续纤维平行排列 成带状，导到双挤出模头处，带状连续纤维的两侧分别与双挤出模头接触，在模头处与挤出 的烙融树脂进行浸溃，再经过浸溃親热压，牵引、冷却、收卷制得浸润完全的连续纤维增强 聚甲酵复合材料预浸带。
[0024] 所述的步骤（2)中挤出机的温度为160~215C ;双挤出模头的温度为190~ 215〇C。
[00巧]所述的步骤（2)的浸溃过程中，通过调节纤维牵引速度和挤出机转数来控制连续 纤维和树脂在预浸带中的相对重量份。
[0026] 浸溃親热压的作用是使基体树脂对纤维完成进一步浸溃。
[0027] -种上述的连续纤维增强聚甲酵复合材料预浸带为模塑设备、缠绕设备或拉挤设 备中生产原料的用途。例如通过上述设备W本发明提供的连续纤维增强聚甲酵复合材料预 浸带为原料制得汽车保险杠、集装箱板材、建筑模板等。
[0028] 本发明采用独特的浸溃工艺制备连续纤维增强聚甲酵预浸带，所制备的复合材料 有着良好的刚性、抗冲击性能和综合力学性能，克服了普通热塑性复合材料刚性不足的问 题，进一步拓展了连续纤维热塑性复合材料的应用范围。
【具体实施方式】
[0029] 下面结合实施例进一步说明本发明。
[0030] 实施例1~6
[0031] 一种连续纤维增强聚甲酵复合材料预浸带，按照W下方法制备：
[0032] (1)按表1中所示的重量份比例砰取聚甲酵，抗氧剂，甲酵捕捉剂，甲酸捕捉剂，润 滑剂，加入混合机中混合均匀；
[0033] 表 1
[0034]
【主权项】
1. 一种连续纤维增强聚甲醛复合材料预浸带，其特征在于：由包括以下重量份的组分 制成： 基体树脂 20-80份， 连续纤维 20-80份。
2. 根据权利要求1所述的连续纤维增强聚甲醛复合材料预浸带，其特征在于：所述基 体树脂为30-60份； 或所述连续纤维为40-70份。
3. 根据权利要求1所述的连续纤维增强聚甲醛复合材料预浸带，其特征在于：所述的 连续纤维选自玻璃纤维、硼纤维、玄武岩纤维、碳纤维或芳纶纤维中的一种或一种以上。
4. 根据权利要求1所述的连续纤维增强聚甲醛复合材料预浸带，其特征在于：所述的 基体树脂由包括以下重量份的组分制成： 聚甲酸 100#, 抗"剂 （U-2份， 甲ftl捕捉剂 0.2-2份， 甲酸捕捉剂 0,2-2份， 润滑剂 0.1-5 {；>〇
5. 根据权利要求4所述的连续纤维增强聚甲醛复合材料预浸带，其特征在于：所述的 聚甲醛为共聚聚甲醛，其熔融指数在190°C、2. 16KG时，为20~100g/10min。
6. 根据权利要求4所述的连续纤维增强聚甲醛复合材料预浸带，其特征在于：所述抗 氧剂为受阻酚类抗氧剂和亚膦酸酯类抗氧剂按重量比1:1的混合物； 其中所述的受阻酚抗氧剂为β (3, 5-二叔丁基-4羟基苯基)丙酸季戊四醇酯，所述的 亚膦酸酯类抗氧剂为三（2, 4-二叔丁基苯酚）亚膦酸酯。
7. 根据权利要求4所述的连续纤维增强聚甲醛复合材料预浸带，其特征在于：所述甲 醛捕捉剂选自三聚氰胺、双氰胺、羟甲基密胺、尿素或聚丙烯酰胺中的一种或一种以上； 或所述的甲酸捕捉剂选自氧化镁、碳酸钙、氢氧化镁、硬脂酸钙或硬脂酸镁中的一种或 一种以上； 或所述的润滑剂选自聚乙烯蜡、硅油、硬脂酸钙或硬脂酸镁中的一种或一种以上。
8. -种权利要求1-7中任一所述的连续纤维增强聚甲醛复合材料预浸带的制备方法， 其特征在于：包括以下步骤 ： (1) 按重量份称取聚甲醛100份，抗氧剂〇. 1-2份，甲醛捕捉剂0. 2-2份，甲酸捕捉剂 0. 2-2份，润滑剂0. 1-5份，加入混合机中混合均匀； (2) 将20-80重量份步骤（1)中得到的混合物加入双螺杆挤出机均匀塑化挤出，通过交 错的双挤出模头挤出淋膜，通过张力调节装置将20~80重量份的连续纤维平行排列成带 状，导到双挤出模头处，带状连续纤维的两侧分别与双挤出模头接触，在模头处与挤出的熔 融树脂进行浸渍，再经过浸渍辊热压，牵引、冷却、收卷制得浸润完全的连续纤维增强聚甲 醛复合材料预浸带。
9. 根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：所述的步骤（2)中挤出机的温度为 160~215°C ;双挤出模头的温度为190~215°C ; 所述的步骤（2)的浸渍过程中，通过调节纤维牵引速度和挤出机转数来控制连续纤维 和树脂在预浸带中的相对重量份。
10. -种权利要求1-7中任一所述的连续纤维增强聚甲醛复合材料预浸带为模塑设 备、缠绕设备或拉挤设备中生产原料的用途。
【专利摘要】本发明属于热塑性高分子复合材料领域，涉及一种连续纤维增强聚甲醛复合材料预浸带及其制备方法和用途，该连续纤维增强聚甲醛复合材料预浸带由包括以下重量份的组分制成：基体树脂20-80份，连续纤维20-80份。本发明制备的连续纤维增强聚甲醛复合材料预浸带具有良好的刚性、抗冲击性能和综合力学性能，克服了普通热塑性复合材料刚性不足的问题，拓展了连续纤维热塑性复合材料的应用范围。
【IPC分类】C08K7-06, B29B15-10, C08L59-04, C08K7-10, C08K7-14, C08K13-04
【公开号】CN104672778
【申请号】CN201310617833
【发明人】杨桂生, 李敏立, 赵磊, 李兰杰, 解廷秀
【申请人】上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2013年11月27日