一種連續(xù)纖維增強樹脂預浸料、制備方法及其應用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于高分子材料【技術領域】，公開了一種連續(xù)纖維增強樹脂預浸料、制備方法及其應用。該預浸料由包含以下重量份的組分制成：連續(xù)纖維40~50份，熱塑性樹脂40~50份，抗氧劑0.2~0.6份，抗紫外光穩(wěn)定劑0.5~1份，阻燃劑10~20份，接枝劑3~5份。制備方法如下：稱取40~50份熱塑性樹脂、0.2~0.6份抗氧劑、0.5~1份抗紫外光穩(wěn)定劑、10~20份阻燃劑和3~5份接枝劑混合均勻后加入擠出機中，采用交錯開合雙擠出模頭組擠出，在模頭處與經(jīng)過多個機械輥壓展纖后的40~50份的連續(xù)纖維束進行浸潤復合，再經(jīng)過輥壓成型，以輥筒纏繞卷曲方式制成連續(xù)纖維增強樹脂預浸料。本發(fā)明還公開了將上述連續(xù)纖維增強樹脂預浸料制成復合樹脂瓦的方法。本發(fā)明的復合樹脂瓦具有高強度、高模量、耐腐蝕、耐水性好的優(yōu)點。
【專利說明】一種連續(xù)纖維增強樹脂預浸料、制備方法及其應用
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于高分子材料【技術領域】，涉及一種連續(xù)纖維增強樹脂預浸料、制備方法及其應用。
【背景技術】
[0002]目前,我國工業(yè)廠房、庫房、商業(yè)建筑、臨時建筑等大型結(jié)構(gòu),大多采用彩鋼瓦和彩鋼板，主要是因為它幅面大、輕型、建造速度快、色彩鮮艷、不滲不漏、堅固耐用，主要應用于屋頂和屋面墻使用。但是這種金屬瓦在長期使用過程中，由于金屬表面易生銹，易產(chǎn)生破洞現(xiàn)象，耐用性差，加上隔熱效果不好，且傳熱極快，在火災中可使鋼結(jié)構(gòu)框架得不到保護，而且芯層聚苯板可很快受熱燃燒，防火性能極差；不耐腐蝕，極易生銹，使用壽命小。于是對金屬瓦進行結(jié)構(gòu)改造，提高其適應性及適用范圍，保證使用效果，是急需解決的問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的是提供一種連續(xù)纖維增強樹脂預浸料。
[0004]本發(fā)明的另一個目的是提供一種上述連續(xù)纖維增強樹脂預浸料的制備方法。
[0005]本發(fā)明的第三個目的是提供一種將上述連續(xù)纖維增強樹脂預浸料制成復合樹脂瓦的方法。
[0006]本發(fā)明的技術方案如下:
[0007]本發(fā)明提供了一種連續(xù)纖維增強樹脂預浸料，該預浸料由包含以下重量份的組分制成:
[0008]連續(xù)纖維40~50份，
[0009]熱塑性樹脂40~50份，
[0010]抗氧劑0.2~0.6份，
[0011]抗紫外光穩(wěn)定劑 0.5~1份，
[0012]阻燃劑10~20份，
[0013]接枝劑3~5份。
[0014]所述的連續(xù)纖維選自無機連續(xù)纖維、有機連續(xù)纖維或金屬連續(xù)纖維；其中:無機連續(xù)纖維進一步選自玻璃纖維、碳纖維、硼纖維或玄武巖纖維；有機連續(xù)纖維進一步選自芳香族聚酰胺纖維或超高分子量聚乙烯纖維；金屬連續(xù)纖維進一步為不銹鋼纖維。
[0015]所述的熱塑性樹脂選自聚烯烴或聚酰胺中的一種；其中:聚烯烴進一步為共聚聚丙烯；聚酰胺進一步選自尼龍6、聚酰胺1010、聚酰胺66或聚酰胺1212中的一種或一種以上。
[0016]所述的抗氧劑選自2，6_三級丁基-4-甲基苯酚、N，N’-雙-(3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙?；?己二胺(抗氧劑1098)、四(β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸)季戊四醇酯(抗氧劑1010)、三(2.4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯(抗氧劑168)、雙(3，5_三級丁基-4-羥基苯基)硫醚或硫代二丙酸雙酯中的一種或一種以上。[0017]所述的抗紫外光穩(wěn)定劑選自水楊酸酯類抗紫外光穩(wěn)定劑、二苯甲酮類抗紫外光穩(wěn)定劑或受阻胺類光穩(wěn)定劑；其中:水楊酸酯類抗紫外光穩(wěn)定劑進一步為鄰羥基苯甲酸苯酯；二苯甲酮類抗紫外光穩(wěn)定劑進一步為2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮(UV531);受阻胺類光穩(wěn)定劑進一步為UV944。
[0018]所述的阻燃劑選自鹵系阻燃劑或磷系阻燃劑；其中:鹵系阻燃劑進一步選自十溴二苯乙烷或氯乙烯中的一種或一種以上；磷系阻燃劑進一步選自(三(2，2_二溴甲基-3-溴丙基膦酸脂))、RDP、間苯二酚雙膦酸脂、BPAPP或雙酚A 二 (二苯基)膦酸脂中的一種或一種以上。
[0019]所述的接枝劑為聚丙烯接枝馬來酸酐。
[0020]本發(fā)明還提供了一種上述連續(xù)纖維增強樹脂預浸料的制備方法，該方法包括以下步驟:
[0021]稱取40~50份熱塑性樹脂、0.2~0.6份抗氧劑、0.5~1份抗紫外光穩(wěn)定劑、10~20份阻燃劑和3飛份接枝劑混合均勻后加入擠出機中，采用交錯開合雙擠出模頭組擠出，在模頭處與經(jīng)過多個機械輥壓展纖后的40-50份的連續(xù)纖維束進行浸潤復合，再經(jīng)過輥壓成型，以輥筒纏繞卷曲方式制成連續(xù)纖維增強樹脂預浸料。
[0022]本發(fā)明還提供了一種將上述連續(xù)纖維增強樹脂預浸料制成復合樹脂瓦的方法，該方法包括以下步驟:
[0023](1)將連續(xù)纖維增強樹脂預浸料進行裁剪，按照預浸料中連續(xù)纖維方向以0° /90°的方式進行鋪放；
[0024](2)在鋪放好的連續(xù)纖維增強樹脂預浸料上放置脫模材料，然后放入熱成型機中；
[0025](3)合模，合模后預熱，預熱溫度為預浸料的熔融溫度；
[0026](4)預熱3~5min后，預浸料軟化，保溫加壓，壓力范圍為0.5~2MPa ;保溫8~15min后，關閉加熱，進行通水冷卻；
[0027](5)冷卻過程中，溫度每降低20°C，增加0.2^0.5MPa壓力，冷卻至室溫后，取出脫模，得到復合樹脂瓦。
[0028]所述的脫模材料選自聚酯薄膜、聚四氟乙烯膜、表面表面涂有氮化硼涂層的聚酯薄膜或表面涂有氮化硼涂層的聚四氟乙烯薄膜。
[0029]所述的步驟(2)中的熱成型機選自真空袋熱成型機或模壓熱成型機，其中真空袋熱成型機真空負壓為0.3~IMPa ;加熱方法為導熱油加熱、電加熱或電磁輻射加熱。
[0030]所述的復合樹脂瓦的截面形狀為波紋型。
[0031]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點和有益效果:
[0032]1、本發(fā)明纖維增強復合樹脂瓦，包括對預浸料及成型方法的選擇，可以做到設備簡單，價格低廉，工藝要求不高，綠色環(huán)保。
[0033]2、本發(fā)明采用方法生產(chǎn)出的復合樹脂瓦相對其他瓦板具有以下優(yōu)勢，重量更輕，密度為鋼材的1/5 —1/7，高強度、高模量；耐腐蝕、耐水性好，對多種酸、堿呈惰性。不導電，介電強度高。加工簡便，易清潔，不需特殊的貯存條件，貯存壽命長。成型壓力和溫度低，可減少模具成本。成型周期短；可重復成型，設計靈活性好，可選擇適當?shù)睦w維種類、纖維含量和纖維取向來滿足具體用途的要求。生產(chǎn)中的廢料和終制品均可100%回收，屬綠色產(chǎn)品技術。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0034]圖1為本發(fā)明實施例1制成的復合樹脂瓦的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖2為本發(fā)明實施例1制成的復合樹脂瓦的截面示意圖。
【具體實施方式】
[0036]以下結(jié)合附圖所示實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
[0037]實施例中使用到的部分原料來源如表1:
[0038]表1
[0039]
【權利要求】
1.一種連續(xù)纖維增強樹脂預浸料，其特征在于:該預浸料由包含以下重量份的組分制成: 連續(xù)纖維40-50份， 熱塑性樹脂40-50份， 抗氧劑0.2^0.6份， 抗紫外光穩(wěn)定劑 0.5^1份， 阻燃劑10~20份， 接枝劑3~5份。
2.根據(jù)權利要求1所述的連續(xù)纖維增強樹脂預浸料，其特征在于:所述的連續(xù)纖維選自無機連續(xù)纖維、有機連續(xù)纖維或金屬連續(xù)纖維；其中:無機連續(xù)纖維進一步選自玻璃纖維、碳纖維、硼纖維或玄武巖纖維；有機連續(xù)纖維進一步選自芳香族聚酰胺纖維或超高分子量聚乙烯纖維；金屬連續(xù)纖維進一步為不銹鋼纖維。
3.根據(jù)權利要求1所述的連續(xù)纖維增強樹脂預浸料，其特征在于:所述的熱塑性樹脂選自聚烯烴或聚酰胺中的一種；其中:聚烯烴進一步為共聚聚丙烯；聚酰胺進一步選自尼龍6、聚酰胺1010、聚酰胺66或聚酰胺1212中的一種或一種以上。
4.根據(jù)權利要求1所述的連續(xù)纖維增強樹脂預浸料，其特征在于:所述的抗氧劑選自2,6-三級丁基-4-甲基苯酚、N, N’ -雙-(3-(3，5- 二叔丁基_4_羥基苯基)丙酰基)己二胺、四(β _(3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸)季戊四醇酯、三(2.4- 二叔丁基苯基)亞磷酸酯、雙(3，5-三級丁基-4-羥基苯基)硫醚或硫代二丙酸雙酯中的一種或一種以上。
5.根據(jù)權利要求1所述的連續(xù)纖維增強樹脂預浸料，其特征在于:所述的抗紫外光穩(wěn)定劑選自水楊酸酯類抗紫外光穩(wěn)定劑、二苯甲酮類抗紫外光穩(wěn)定劑或受阻胺類光穩(wěn)定劑；其中:水楊酸酯類抗紫外光穩(wěn)定劑進一步為鄰羥基苯甲酸苯酯；二苯甲酮類抗紫外光穩(wěn)定劑進一步為2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮；受阻胺類光穩(wěn)定劑進一步為UV944。
6.根據(jù)權利要求1所述的連續(xù)纖維增強樹脂預浸料，其特征在于:所述的阻燃劑選自鹵系阻燃劑或磷系阻燃劑；其中:鹵系阻燃劑進一步選自十溴二苯乙烷或氯乙烯中的一種或一種以上；磷系阻燃劑進一步選自(三(2，2_ 二溴甲基-3-溴丙基膦酸脂))、RDP、間苯二酚雙膦酸脂、BPAPP或雙酚A 二 (二苯基)膦酸脂中的一種或一種以上。
7.根據(jù)權利要求1所述的連續(xù)纖維增強樹脂預浸料，其特征在于:所述的接枝劑為聚丙烯接枝馬來酸酐。
8.權利要求1至7任一所述的連續(xù)纖維增強樹脂預浸料的制備方法，其特征在于:該方法包括以下步驟: 稱取40-50份熱塑性樹脂、0.2~0.6份抗氧劑、0.5~1份抗紫外光穩(wěn)定劑、10~20份阻燃劑和3飛份接枝劑混合均勻后加入擠出機中，采用交錯開合雙擠出模頭組擠出，在模頭處與經(jīng)過多個機械輥壓展纖后的40-50份的連續(xù)纖維束進行浸潤復合，再經(jīng)過輥壓成型，以輥筒纏繞卷曲方式制成連續(xù)纖維增強樹脂預浸料。
9.權利要求1至7任一所述的連續(xù)纖維增強樹脂預浸料制成復合樹脂瓦的方法，其特征在于:該方法包括以下步驟: (I)將連續(xù)纖維增強樹脂預浸料進行裁剪，按照預浸料中連續(xù)纖維方向以0° /90°的方式進行鋪放；(2)在鋪放好的連續(xù)纖維增強樹脂預浸料上放置脫模材料，然后放入熱成型機中； (3)合模，合模后預熱，預熱溫度為預浸料的熔融溫度； (4)預熱3~5min后，預浸料軟化，保溫加壓，壓力范圍為0.5^2MPa ;保溫8~15min后，關閉加熱，進行通水冷卻； (5)冷卻過程中，溫度每降低20°C，增加0.2^0.5MPa壓力，冷卻至室溫后，取出脫模，得到復合樹脂瓦。
10.根據(jù)權利要求9所述的連續(xù)纖維增強樹脂預浸料制成復合樹脂瓦的方法，其特征在于:所述的脫模材料選自聚酯薄膜、聚四氟乙烯膜、表面表面涂有氮化硼涂層的聚酯薄膜或表面涂有氮化硼涂層的聚四氟乙烯薄膜；所述的步驟(2)中的熱成型機選自真空袋熱成型機或模壓熱成型機，其中真空袋熱成型機真空負壓為0.3~IMPa ;加熱方法為導熱油加熱、電加熱或電磁輻射加熱·；所述的復合樹脂瓦的截面形狀為波紋型。
【文檔編號】C08K7/14GK103540014SQ201210247929
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2012年7月17日 優(yōu)先權日:2012年7月17日
【發(fā)明者】康楠 申請人:遼寧遼杰科技有限公司