离所述的熔融浸渍口模后，经辊压冷却，形成规定宽幅的内部含有短切玻璃纤维的连续玻璃纤维增强聚丙烯预浸带或者预浸片1，在图1所示的横截面示意图中，在预浸带或者预浸片I中，各条连续玻璃纤维2的横截面为圆形，其长度方向为垂直于纸面，各条连续玻璃纤维2相互平行，均匀的分布在聚丙烯树脂4中，图中示意性地显示了六条连续玻璃纤维2，其中连续玻璃纤维2占含有短切玻璃纤维的连续玻璃纤维增强聚丙烯预浸带或者预浸片I的质量的50%。
[0042]经过上述四个步骤，制备得到了规定宽幅的内部含有短切玻璃纤维3的连续玻璃纤维增强聚丙烯预浸带或者预浸片I。
[0043]按照图2和图3，可以制作得到包含两层所述的含有短切玻璃纤维3的连续玻璃纤维增强聚丙烯预浸带或者预浸片I的片材，具体过程如下。
[0044]步骤(5)，将由上述四个步骤制得的所述的含有短切玻璃纤维3的连续玻璃纤维增强聚丙烯预浸带或者预浸片I裁剪为成型模具规定的尺寸，对裁剪后的连续玻璃纤维增强聚丙烯预浸带或者预浸片I进行编织或者不进行编织皆可，将两层所述的连续纤维增强热塑性树脂预浸带或者预浸片I由下到上重叠地铺放在所述的成型模具中。为了区分，位于上层的连续纤维增强热塑性树脂预浸带或者预浸片I标号为1A，位于下层的连续纤维增强热塑性树脂预浸带或者预浸片I标号为1B。
[0045]步骤￠)，将所述成型模具放置在平板硫化机上进行模压成型，在成型过程中保持规定时间的温度和压力，所述温度高于所述聚丙烯的熔点20度或者更高，所述压力为5MPa?20MPa，所述规定时间选择为15?60分钟。在压模成型过程中，位于上层的连续纤维增强热塑性树脂预浸带或者预浸片IA的下表面与位于下层的连续纤维增强热塑性树脂预浸带或者预浸片IB的上表面紧密接触，预浸带或者预浸片IA和预浸带和预浸片IB都呈熔融状态，使得预浸带或者预浸片IA和IB中的聚丙烯4熔体可以流动，并且使得所述的短切玻璃纤维3也可以在熔融的聚丙烯4熔体中流动。此时，位于上层的预浸带或者预浸片IA中的一部分短切玻璃纤维3会流动到上层预浸带或者预浸片IA和下层预浸带或者预浸片IB的交界面10处，并且嵌入下层预浸带或者预浸片IB的上表面；同理，位于下层的预浸带或者预浸片IB中的一部分短切玻璃纤维3会流动到下层预浸带或者预浸片IB和上层预浸带或者预浸片IA的交界面10处，并且嵌入上层预浸带或者预浸片IA的下表面。由此实现在成型过程中，短切玻璃纤维3在上下两层预浸带或者预浸片IA和IB的交界面处实现搭接并贯穿相邻预浸带或者预浸片，起到桥联左右，从而可获得优异的力学性能。冷却定型后，获得片材。
[0046]实验表明，与不含有短切玻璃纤维3的连续玻璃纤维增强聚丙烯预浸带或者预浸片所制得的片材的性能相比，不含有短切玻璃纤维3的连续玻璃纤维增强聚丙烯预浸带或者预浸片制得的木材的弯曲强度为220MPa，双缺口剪切强度为8MPa，本方法制得的片材的弯曲强度提高到250MPa，双缺口剪切强度提高到lOMPa。由此可见，相关性能有了显著提尚O
[0047]按照图4和图5，可以制作得到包含两层以上的所述的含有短切玻璃纤维3的连续玻璃纤维增强聚丙烯预浸带或者预浸片I的片材，图中示意了四层的所述的含有短切玻璃纤维3的连续玻璃纤维增强聚丙烯预浸带或者预浸片I的片材。其具体制作过程与上述包含两层的所述的含有短切玻璃纤维3的连续玻璃纤维增强聚丙烯预浸带或者预浸片I的片材的制作方法类似。其不同之处在于，处于从上往下数第二层的预浸带或者预浸片ID的上下表面会同时有一部分短切玻璃纤维3嵌入。
[0048]更具体地，此时，位于顶层的预浸带或者预浸片IC中的一部分短切玻璃纤维3会流动到顶层预浸带或者预浸片IC和第二层预浸带或者预浸片ID的交界面10处，并且嵌入第二层预浸带或者预浸片ID的上表面；同理，位于第二层的预浸带或者预浸片ID中的一部分短切玻璃纤维3会流动到第二层预浸带或者预浸片ID和顶层预浸带或者预浸片IC的交界面10处，并且嵌入顶层预浸带或者预浸片IC的下表面。由此实现在成型过程中，短切玻璃纤维3在顶层和第两层预浸带或者预浸片IC和ID的交界面处实现搭接并贯穿相邻预浸带或者预浸片，起到桥联左右，从而可获得优异的力学性能。与此类似，在第二层预浸带或者预浸片ID和第三层预浸带或者预浸片IE之间，或者在第三层预浸带或者预浸片IE和底层预浸带或者预浸片IF之间，也有相同的情形。因此，在整个片材的成型过程中，短切玻璃纤维3在各个相邻层预浸带或者预浸片的交界面处实现搭接并贯穿相邻预浸带或者预浸片，起到桥联左右，从而获得优异的力学性能。冷却定型后，获得片材。
[0049]实验数据同样证明，由此方法得到的片材的弯曲强度和双缺口剪切强度等性能指标都比不含有短切玻璃纤维3的连续玻璃纤维增强聚丙烯预浸带或者预浸片所制得的片材的性能指标更为优异。
[0050]综上所述仅为发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。
【主权项】
1.一种制造片材的方法，包括以下步骤: 步骤(I)，热塑性树脂与短切纤维在挤出机内均匀混合，形成均匀混合物， 步骤(2)，所述的均匀混合物进入熔融浸渍口模，形成含有短切纤维的热塑性树脂熔体， 步骤(3)，提供连续纤维，使所述的连续纤维从所述的熔融浸渍口模的进纤口进入所述的熔融浸渍口模的内部，与所述的带有短切纤维的热塑性树脂熔体接触并在所述的熔融浸渍口模内完成浸渍过程，形成中间产物， 步骤(4)，牵引所述的中间产物脱离所述的熔融浸渍口模后，经辊压冷却，形成规定宽幅的内部含有短切纤维的连续纤维增强热塑性树脂预浸带或者预浸片； 步骤(5)，将所述的连续纤维增强热塑性树脂预浸带或者预浸片裁剪为成型模具规定的尺寸，将至少两条所述的连续纤维增强热塑性树脂预浸带或者两片所述的连续纤维增强热塑性树脂预浸片由下到上重叠地铺放在所述的成型模具中， 步骤￠)，将所述成型模具放置在压机上进行模压成型，在成型过程中保持规定时间的温度和压力，所述温度高于所述热塑性树脂的熔点，所述压力为5MPa?20MPa，所述规定时间能够使得所述的预浸带或者片在所述的温度、压力下熔融、流动，并且使得所述的短切纤维也随之流动迀移，以实现所述的短切纤维之间的搭接或者所述的短切纤维贯穿所述的热塑性树脂，冷却定型后，获得片材。2.根据权利要求1所述的制造片材的方法，其特征在于，所述的挤出机为单螺杆或者双螺杆挤出机。3.根据权利要求1所述的制造片材的方法，其特征在于，所述的熔融浸渍口模与所述的挤出机相连接。4.根据权利要求1所述的制造片材的方法，其特征在于，在上述的步骤(3)中，连续纤维在进入所述的熔融浸渍口模的进纤口之前，经过预热。5.根据权利要求1所述的制造片材的方法，其特征在于，在上述的步骤￠)中，所述压机为平板硫化机。6.根据权利要求1所述的制造片材的方法，其特征在于，所述的连续纤维是玻璃纤维、碳纤维或者玄武岩纤维。7.根据权利要求1所述的制造片材的方法，其特征在于，所述的热塑性树脂是聚丙烯、尼龙、聚苯硫醚或者聚醚醚酮。8.根据权利要求1所述的制造片材的方法，其特征在于，所述的短切纤维与连续纤维采用同样材质。9.根据权利要求1所述的制造片材的方法，其特征在于，在步骤(I)中，所述的短切纤维与所述的热塑性树脂的质量比在3: 97至10: 90之间。10.根据权利要求1所述的制造片材的方法，所述的连续纤维占所述片材的总质量的30% -70%。11.根据权利要求1所述的制造片材的方法，在步骤出)中，所述温度高于所述热塑性树脂的熔点以上至少20摄氏度。12.根据权利要求1所述的制造片材的方法，在步骤￠)中，所述规定时间为15?60分钟。13.根据权利要求1所述的制造片材的方法，步骤(5)可以替换为如下步骤: 将所述的连续纤维增强热塑性树脂预浸带或者预浸片裁剪为成型模具规定的尺寸，对所述的裁剪后的所述的连续纤维增强热塑性树脂预浸带或者预浸片进行编织，将至少两条所述的编织后的连续纤维增强热塑性树脂预浸带或者两片所述的连续纤维增强热塑性树脂预浸片由下到上重叠地铺放在所述的成型模具中。14.根据权利要求1所述的制造片材的方法，在步骤(5)中，所述的连续纤维增强热塑性树脂预浸带为两条或者所述的连续纤维增强热塑性树脂预浸片为两片。15.根据权利要求1-14所述的制造片材的方法所制得的片材。
【专利摘要】一种制造片材的方法，包括以下步骤：首先，形成规定宽幅的内部含有短切纤维的连续纤维增强热塑性树脂预浸带或者预浸片；其次，将至少两条所述的连续纤维增强热塑性树脂预浸带或者两片所述的连续纤维增强热塑性树脂预浸片由下到上重叠地铺放在所述的成型模具中；最后，将所述成型模具放置在压机上进行模压成型，在成型过程中保持规定时间的温度和压力，所述规定时间能够使得所述的预浸带或者片在所述的温度、压力下熔融、流动，并且使得所述的短切纤维也随之流动迁移，以实现所述的短切纤维之间的搭接或者所述的短切纤维贯穿所述的热塑性树脂，冷却定型后，获得片材。由此方法得到的片材具有优异的力学性能。
【IPC分类】B29C70/48
【公开号】CN104972674
【申请号】CN201510267017
【发明人】张婷, 周晓东, 林群芳, 方立, 陈洁, 陈磊, 刘奎, 王婷婷
【申请人】中国商用飞机有限责任公司, 上海飞机制造有限公司
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年5月22日