[发明专利]一种阻燃耐候连续纤维增强热塑性复合板材及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及热塑性复合材料领域，尤其是涉及一种阻燃耐候连续纤维增强热塑性复合板材及其制备方法。

背景技术

复合材料在很多领域发挥了重要作用，也替代了很多传统的材料。专利CN101148103 A公开了一种由发泡塑料、未发泡塑料和金属板组成的复合材料；专利CN101564851A公开了一种采用热塑性树脂薄片和木质薄片热压加工的复合材料；专利CN201058510Y采用玻纤布、环氧树脂和带孔钢板，设计了新型的复合板材。树脂基纤维增强复合材料在近年得到快速发展；专利CN102059839 A公开了由树脂和纤维布复合成的板材；专利CN 201405551 Y公开了采用PVC糊状树脂、PVC压延薄膜和玻纤加工的复合板材；专利CN 1074355 C使用改性PP和玻纤布制备了新型的复合材料；专利CN 202098037 U利用长玻纤和PP纤维通过针刺共混技术，与附着层热压得到了复合材料。

以上这些专利所采用的原料，一些采用金属、木材等与树脂的复合，虽然所制得的复合材料具有优异的性能，但金属的不可再生性和木材的短缺，限制了它们的发展。以纤维与树脂为主材料的复合板材，随纤维含量的增加，很难达到优异的浸润效果。同时，纤维含量增加也影响添加剂，如着色剂、阻燃剂和抗老剂的添加，这就导致复合材料在户外使用受限。在复合过程中，多采用胶粘方式，也增加了工艺的复杂性和产品成本。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种具有阻燃耐候的连续纤维增强的热塑性复合板材及其制备方法，该板材具有避免了阻燃剂和抗氧剂之间反应失效现象等优点。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种阻燃耐候连续纤维增强热塑性复合板材，该复合板材包括第一耐候性薄膜、阻燃复合材料层及第二耐候性薄膜，所述的第一耐候性薄膜及第二耐候性薄膜通过热压和冷压工艺粘设在阻燃复合材料层的上表面及下表面。

所述的第一耐候性薄膜及第二耐候性薄膜为添加有抗氧剂、光稳剂或着色剂的聚烯烃薄膜，所述的抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)与1，1，3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁苯基)丁烷(CA)按照1∶1的重量比复配的混合物，所述的光稳剂为市售的UV-327，所述的着色剂为耐光有机颜料，所述的耐光有机颜料选自酞菁系颜料、喹吖啶酮系颜料或二噁嗪颜料，所述的聚烯烃薄膜选自聚乙烯薄膜或聚丙烯薄膜中的一种或两种，所述的聚乙烯薄膜或聚丙烯薄膜的克重为100～200g/m²。

所述的阻燃复合材料层由阻燃复合材料单层通过热压和冷压工艺粘结而成，所述的阻燃复合材料单层共有3～12层，所述的阻燃复合材料层的总厚度为1～20mm。所述的阻燃复合材料单层选自阻燃级连续纤维与热塑性树脂的预浸带、阻燃级连续纤维与热塑性树脂的混合纤维布或阻燃级尼龙TPAC板材中的一种或者一种以上；优选阻燃级连续纤维与热塑性树脂的预浸带或阻燃级尼龙TPAC板材。

所述的阻燃级尼龙TPAC板材为玻璃纤维含量65wt％的阻燃尼龙树脂。

所述的连续纤维为经过浸润处理后的连续纤维，连续纤维选自玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、碳化硅纤维、玄武岩纤维或聚酰胺纤维中的一种或一种以上，所述的连续纤维以性能取向优选碳纤维，以成本取向优选玻璃纤维。

所述的阻燃复合材料层的基体为阻燃热塑性树脂；所述的阻燃热塑性树脂为添加有阻燃剂的热塑性树脂，所述的阻燃剂由十溴二苯乙烷与三氧化二锑重量比3∶1～5∶1混合配制而成，所述的热塑性树脂选自均聚乙烯、共聚乙烯、均聚丙烯、共聚丙烯、聚碳酸酯、尼龙6、尼龙66、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物或聚氯乙烯中的一种或一种以上，所述的热塑性树脂优选均聚乙烯、共聚乙烯、均聚丙烯、共聚丙烯、尼龙6或尼龙66中的一种或一种以上。

一种阻燃耐候连续纤维增强热塑性复合板材的制备方法，包括以下步骤：

由上至下依次铺放第一耐候性薄膜、阻燃复合材料层及第二耐候性薄膜，铺好后置于热压机中，预热，热压，同时进行排气，热压结束后通过履带牵引至冷压机进行冷压，结束后取出，修边，即可得到阻燃耐候纤维增强热塑性复合板材。

所述的阻燃复合材料层由3～12层阻燃复合材料单层按铺层方式为0/90°的方式铺设而成。