一種連續纖維增強板材的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種板材，特別是一種連續纖維增強板材。
【背景技術】
[0002]CFRT片材全稱連續纖維增強熱塑性塑料，是將連續纖維均勻分散同向并排排列，并利用熱塑性塑料浸漬粘合成一張片材。纖維一般為玻璃纖維、碳纖維，多采用玻璃纖維。樹脂多采用熱塑性塑料，如聚丙烯、聚酰胺等。因為CFRT片材一般厚度在2.5mm以下，單向拉伸強度極高，所以是一種輕質高強的材料，多用于增強其他材料。
[0003]很多板材如塑料板和木板都存在強度不夠的情況，往往通過加厚的方法來彌補使用缺陷，這樣做成本增加很多。CFRT片材一般在厚度很小的情況下具有很高的單向拉伸強度，故采用CFRT片材增強是一種很好的增強板材的方法。但由于CFRT片材采用熱塑性塑料浸漬制成，熱塑性塑料的表面能一般較高，呈惰性，用于增強時通常會有粘接復合不牢固的情況，不能起到很好的增強作用。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的是為了解決上述現有技術的不足，提供一種能夠強度高、成本低的連續纖維增強板材。
[0005]為了實現上述目的，本實用新型所設計的一種連續纖維增強板材，其包括板材芯層以及覆蓋于板材芯層上下兩面的上表層和下表層，所述上表層和下表層都由I?3片CFRT片材組成，所述板材芯層為PP塑料板。
[0006]每片CFRT片材的厚度為0.1?2.5mm。每片CFRT片材的纖維排列方向與相鄰的CFRT片材的纖維排列方向之間的夾角呈0°?90°。
[0007]—種連續纖維增強板材的生產方法，具體包括如下步驟:步驟S1:將連續纖維分散均勻后同向并排排列，然后牽引通過熔融的熱塑性塑料熔池完成浸漬，再經壓制冷卻后制成CFRT片材，其中所述熱塑性塑料熔池為聚丙烯熔池，并在聚丙烯中熔池添加有馬來酸酐接枝相容劑，所述馬來酸酐接枝相容劑通過引入強極性反應性基團，使材料具有高的極性和反應性，是一種高分子界面偶聯劑、相容劑、分散促進劑。主要用于無齒阻燃、填充、玻纖增強、增韌，金屬粘結、合金相容等。能大大提高復合材料的相容性和填料的分散性，提高產品性能；步驟S2:將I?3片的CFRT片材加熱壓制復合形成表層或者僅由I片CFRT片材形成上表層和下表層;步驟S3:對表層的外表面進行電暈處理，使表面分子結構重新排列，產生極化，所述電暈處理是一種電擊處理，它使承印物的表面具有更高的附著性。其原理是利用高頻率高電壓在被處理的塑料表面電暈放電，而產生低溫等離子體，使塑料表面產生游離基反應而使聚合物發生交聯，使得表面變粗糙，并增加其對極性溶劑的潤濕性，這些離子體由電擊和滲透進入被印體的表面破壞其分子結構，進而將被處理的表面分子氧化和極化，離子電擊侵蝕表面，以致增加承印物表面的附著能力;步驟S4:在板材芯層的表面涂覆上膠黏劑，再將上表層和下表層貼上，經過壓制后得到增強板材。
[0008]為了使得上表層和下表層與板材芯層粘接地更加牢固，在步驟S4之前，對上表層和下表層的內表面進行電暈處理，所述上表層和下表層的內表面是指與膠黏劑相接觸的那面。
[0009]本實用新型制得連續纖維增強板材，因為高強度的CFRT片材與板材芯層牢牢結合，使得板材的強度大大的增強，比未增強的芯板，拉伸強度、彎曲強度、彎曲彈性模量均增加50%以上。同時，由于CFRT片材的厚度很低，故增加的重量極少，成本也很低。本實用新型能使板材有更高的強度和更廣泛的應用，具有良好的應用前景。
【附圖說明】
[0010]圖1是實施例1中連續玻纖增強板材的剖視圖。
[0011]圖2是實施例1中表層的剖視圖。
[0012]圖3是實施例2中連續玻纖增強板材的剖視圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0014]實施例1:如圖1、圖2所示，本實施例提供的一種連續纖維增強板材，包括板材芯層3以及覆蓋于板材芯層3上下兩面上表層I和下表層5，所述上表層I和下表層5由3片CFRT片材4組成，所述板材芯層3為PP塑料板。
[0015]單片CFRT片材4的厚度為0.1?2.5mm。相鄰的CFRT片材4的纖維排列方之間的夾角呈0°?90°。
[0016]—種連續纖維增強板材的生產方法，包括如下步驟:步驟S1:將連續纖維分散均勻后同向并排排列，然后牽引通過熔融的熱塑性塑料熔池完成浸漬，再經壓制冷卻后制成CFRT片材4，其中所述熱塑性塑料熔池為聚丙烯熔池，并在聚丙烯中熔池添加有馬來酸酐接枝相容劑;步驟S2:將3片CFRT片材4加熱壓制復合形成上表層I和下表層5;步驟S3:對上表層I的外表面進行電暈處理，使表面分子結構重新排列，產生極化;步驟S4:在板材芯層3的表面涂覆上膠黏劑2，再將上表層I和下表層5貼上，經過壓制后得到增強板材。
[0017]為了使得上表層I和下表層5與板材芯層3粘接地更加牢固，在步驟S4之前，對上表層I和下表層5的內表面進行電暈處理。
[0018]本實施例得到的連續纖維增強板材，板材的強度有較大提升，板材芯層3的拉伸強度、彎曲強度和彎曲彈性模量分別是2210^、1210^、0.96?&。增強后為拉伸強度可達到55MPa，同時彎曲強度達到30MPa，彎曲彈性模量達到1.5GPa。
[0019]實施例2:如圖3所示，本實施例提供的一種連續纖維增強板材，包括板材芯層3以及覆蓋于板材芯層3上下兩面上表層I和下表層5，所述上表層I和下表層5由I片CFRT片材4組成，且CFRT片材的厚度為0.1?2.5mm，所述板材芯層3為PP塑料板。
[0020]一種連續纖維增強板材的，包括如下步驟制得:步驟S1:將連續纖維分散均勻后同向并排排列，然后牽引通過熔融的熱塑性塑料熔池完成浸漬，再經壓制冷卻后制成CFRT片材4，其中所述熱塑性塑料熔池為聚丙烯熔池，并在聚丙烯中熔池添加有馬來酸酐接枝相容劑;步驟S2:由I片CFRT片材4形成上表層I和下表層5;步驟S3:對上表層I和下表層5的外表面進行電暈處理，使表面分子結構重新排列，產生極化;步驟S4:在板材芯層3的表面涂覆上膠黏劑2，再將上表層I和下表層5貼上，經過壓制后得到增強板材。
[0021]為了使得上表層I和下表層5與板材芯層3粘接地更加牢固，在步驟S4之前，對上表層I和下表層5的內表面進行電暈處理。
[0022]本實施例得到的連續纖維增強板材，板材的強度大大的增強:板材芯層3的拉伸強度、彎曲強度和彎曲彈性模量分別是22MPa、12MPa、0.9GPa。增強后拉伸強度達到40MPa，同時彎曲強度達到24MPa，彎曲彈性模量達到1.2GPa。
【主權項】
1.一種連續纖維增強板材，其特征在于，包括板材芯層(3)、覆蓋于所述芯層(3)上下兩面的上表層(I)和下表層(5)，所述上表層(I)和所述下表層(5)由I?3片CFRT片材(4)組成，所述芯層(3)為PP塑料板。2.根據權利要求1所述的一種連續纖維增強板材，其特征在于，所述CFRT片材(4)的單片厚度為0.1?2.5mm。3.根據權利要求1所述一種連續纖維增強板材，其特征在于，所述CFRT片材(4)相鄰兩片之間的纖維排列方向間的夾角呈0°?90°。
【專利摘要】本實用新型公開了一種連續纖維增強板材，其包括板材芯層以及覆蓋于板材芯層上下兩面的上表層和下表層，所述上表層和下表層由1～5片CFRT片材組成，所述板材芯層為PP塑料板，所述CFRT片材的單片厚度為0.1～2.5mm。相鄰的CFRT片材的纖維排列方向之間的夾角呈0°～90°。本實用新型得到的連續纖維增強板材，由高強度的CFRT片材與板材芯層牢固結合，使得板材的強度增強，與未增強的芯板相比，其拉伸強度、彎曲強度、彎曲彈性模量均增加50％以上；同時，CFRT片材薄，對產品重量影響較小，可使成本降低。本實用新型能使板材具有高強度而廣泛應用，具有良好的應用前景。
【IPC分類】B32B27/04, B32B7/12, B32B27/08
【公開號】CN205364741
【申請號】CN201521112244
【發明人】雷飛, 金一平, 陳子蛟
【申請人】寧波華業材料科技有限公司
【公開日】2016年7月6日
【申請日】2015年12月29日