[发明专利]聚丙烯玻璃钢复合方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚丙烯玻璃钢复合方法，主要用于一种聚丙烯玻璃钢复合材料的制造。

背景技术

聚丙烯(PP) 具有优良的耐蚀性、耐热性，加工容易，成本低廉等优点，自1957 年工业化以来，发展很快，目前已成为世界第3 大塑料品种，已在管道、容器、换热器、塔设备等方面有所应用，并获得良好效果。PP 的缺点是强度较低，线膨胀系数大(约为聚氯乙烯的1～3 倍,为碳钢的10～20 倍) ，刚性差，易老化，低温脆性大，这些缺点可通过各种途径来克服，如在PP 中填充短切玻璃纤维，可提高抗拉强度及刚性，降低线膨胀系数；填充碳酸钙可提高刚性，降低线膨胀系数及材料成本，但对提高全塑PP设备和管道的承压能力却是无效的，因为全塑PP设备和管道的薄弱环节是焊缝，通过上述办法虽然提高了板材和管材的强度，但焊缝没有得到增强仍是薄弱环节。为使整个设备和管道增强，可采用外增强的方法，即在设备、管道制成后在其外部用玻璃钢或碳钢增强，但PP是一种非极性材料，很难与其它材料进行复合，或者完成后复合界面的膨胀系数会出现不一致的现象，影响复合材料的使用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中所存在的上述不足，而提供一种简洁易行、方便实用、节约能源和时间、成本低、剪切强度高的聚丙烯玻璃钢复合方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：该聚丙烯玻璃钢复合方法，其特征是包括以下步骤：两股聚丙烯纤维丝和两股玻璃纤维在玻璃纤维专用并丝机上合并成复合纱；用该复合纱及两股聚丙烯纤维丝在针织横机上织成线圈密度为10～300线圈/ 平方厘米的罗纹针织物；通过挤出机挤出聚丙烯板材，挤出温度在100～400℃之间；在刚出挤出机模具温度在100～350℃之间的上述罗纹针织物铺设在聚丙烯板材的表面；然后进入压辊，压辊压力为1～10MPa，压辊温度控制在100～300℃之间，形成聚丙烯背衬织物板材并自然冷却；在聚丙烯背衬织物板材的罗纹针织物那一面直接制作玻璃钢。

本发明所述聚丙烯纤维丝采用330dtex的丙纶无捻长丝，所述玻璃纤维采用330dtex的无碱玻璃纤维无捻长丝。

本发明所述聚丙烯板材的厚度为1～30mm。

本发明主要是制成一种PP塑料表面有织物的板材，该材料可与PP进行很好的结合，后能与玻璃钢进行结合，同时该结合是个物理过程，不需要任何胶黏剂等物质。本发明具有简洁易行、方便实用、节约能源和时间、成本低、剪切强度高等特点。

具体实施方式

本发明实施例聚丙烯玻璃钢复合方法的主要原理：

聚丙烯作为一种非极性材料很难与其他材料复合，但聚丙烯跟自身可以很好的熔融焊接。玻璃钢是一种不饱和聚酯树脂与玻璃纤维的复合材料，要跟玻璃钢复合须将树脂在固化前渗透到玻璃纤维中去。

根据以上原理，本发明首先将聚丙烯纤维丝（如330dtex的丙纶无捻长丝）和玻璃纤维（如330dtex的无碱玻璃纤维无捻长丝）在玻璃纤维专用并丝机上将上述玻璃纤维及聚丙烯长丝各2股并合成GF /PP复合纱；分别用该复合纱及两股聚丙烯纤维丝在针织横机上织成线圈密度为10～300线圈/ 平方厘米的罗纹针织物；通过挤出机挤出聚丙烯板材（挤出温度在100～400℃之间），在刚出挤出机模具还未冷却前（在100～350℃之间）将上述罗纹针织物铺设在聚丙烯板材（厚度1～30mm）的表面，然后进入压辊，压辊压力为1～10MPa，压辊温度控制在100～300℃之间，经压辊后的材料进行自然冷却，即为需要的聚丙烯背衬织物板材，在聚丙烯背衬织物板材（有背衬织物即罗纹针织物的一面）上直接制作玻璃钢（可采用通常的涂覆如刷涂、喷涂、缠绕等方法实现），待玻璃钢固化后，聚丙烯玻璃钢复合材料便制作完成了。

创新点：

1、原理创新：一般的复合材料采用表面打磨、化学活化等物理化学方法，然后再用胶黏剂进行粘贴。本发明采用覆织物的方法，既能使聚丙烯和玻璃钢两个界面很好的结合。将现有技术的胶黏剂处理后玻璃钢聚丙烯复合层与本发明实施例制作的复合材料按GB145011-83进行层间剪切强度实验，胶黏剂的办法通常在10MPa以下，本发明实施例的剪切强度可提高到15MPa以上。

2、加工方式创新：一般方法为聚丙烯板材制作完成后，再进行表面处理，然后再制作玻璃钢复合层这样三步工序。本发明是在聚丙烯板材挤出时，利用残留热量进行织物的复合，待冷却后可直接进行玻璃钢复合层的制作，将三步工序简化为两步，节省了能源、成本和加工时间。