[发明专利]复合材料及制备方法

权利要求书

1.用于制备挤出的复合材料的方法，所述复合材料包含分散在聚合物连续相内的取向纤维的不连续相，所述方法包括按以下顺序步骤：

(a)将5-50重量％的高韧度纤维与50-95重量％的聚合物混合，所述高韧度纤维具有至少9.0克/旦尼尔的韧度、至少300克/旦尼尔的模量和0.5-15mm的长度；

(b)将所述纤维与聚合物在足以使所述聚合物熔融的温度下混合，从而形成包含分散在聚合物连续相中的纤维不连续相的混合物；

(c)冷却所得混合物并将其形成颗粒或粒料；

(d)将天然纤维和来自步骤(c)的粒料以一定量喂入混合器中以形成最终组合物，所述组合物包含基于在所述最终组合物中的高韧度纤维、天然纤维和聚合物的总重量2-15重量％的高韧度纤维、35-60重量％的天然纤维和25-63重量％的聚合物；

(e)对所述混合器施加真空，将所述混合物加热至使得所述粒料软化但没有熔融的温度，并进一步将所述高韧度纤维-天然纤维-聚合物组合物混合成均质体；

(f)通过在不超过260℃的挤出物表面温度下将所述混合的均质体挤出通过纤维取向板，使得至少70％的纤维在流动方向上取向，来形成复合材料面板；以及

(g)冷却所述挤出的面板并将其切割成一定长度。

2.权利要求1的方法，包括在步骤(d)中加入阻燃剂、润湿剂、稀释剂、颜料、染料、紫外线吸收剂、抗真菌化合物、填料、润滑剂、偶联剂、增韧颗粒和粘度调节剂。

3.权利要求1的方法，其中在步骤(g)中的冷却通过使步骤(f)的所述挤出面板与冷却剂接触来实现，其中所述冷却剂处于不超过25℃的温度。

4.权利要求1的方法，其中所述聚合物选自低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯或它们的混合物。

5.权利要求1的方法，其中所述高韧度纤维选自聚酰胺、聚烯烃、聚唑、碳、玻璃以及它们的混合物。

6.权利要求1的方法，其中所述天然纤维选自木纤维素、亚麻、黄麻、大麻、剑麻、洋麻以及它们的混合物。

7.权利要求1的方法，其中所述复合材料包含按重量计40.0-55.0％的天然纤维。

8.权利要求1的方法，其中所述复合材料包含按重量计45.0-50.0％的天然纤维。

9.权利要求4的方法，其中所述聚合物为低密度聚乙烯。

10.权利要求4的方法，其中所述聚合物为高密度聚乙烯。

11.权利要求4的方法，其中所述聚合物包含大于50重量％的低密度聚乙烯和小于50重量％的高密度聚乙烯。

12.权利要求4的方法，其中所述聚合物还包含10-15重量％的聚丙烯。

13.权利要求5的方法，其中所述纤维为聚(对苯二甲酰对苯二胺)。

14.权利要求11的方法，其中所述聚合物包含55-65重量％的低密度聚乙烯和35-45重量％的高密度聚乙烯。

15.适用于结构制品中的复合材料，所述复合材料包含以下组分的均匀共混物：

(a)25-63重量％的聚合物，其选自低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯或它们的混合物；

(b)2-15重量％的高韧度纤维，其具有至少9.0克/旦尼尔的韧度、至少300克/旦尼尔的模量和0.5-15mm的长度；以及

(c)35-60重量％的天然纤维；其中所述天然纤维和高韧度纤维分散遍布于聚合物相中。

16.通过权利要求1的方法制备的适用于结构制品中的复合材料。