[发明专利]一种中空板及其制作方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，尤其是涉及一种连续纤维增强树脂预浸料所制成的中空板及其制作方法。

背景技术

目前，中空板作为一种环保型塑料板材，广泛适用于建筑行业，广告行业，农业，室内养殖业及包装行业等相关领域。目前，中空板大多采用PP、PC、PE、PVC、ABS等相关塑料为原料，通过一次性挤出工艺加工而成。其包括有面板和框架及连接在两者之间的等距设置的板材，具有质轻，美观，无毒，防腐及阻燃的特点，且具有一定保温隔热效果。但现有技术的中空板板型单一，虽然整体单方向强度高，但相对垂直方向强度差，自身搭接或与其他型材搭接配合比较困难。

连续纤维热塑性增强板材因其具有较好的力学性能而被广泛应用，但由于其成本较高，故不能够得到广泛的推广。

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由连续纤维增强热塑性树脂制成的中空板，相比现有中空板，具备强度高、耐冲击、各个方向强度一致的优点。

本发明的第二个目的是提供一种由连续纤维增强热塑性树脂制成的中空板的制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种中空板，由包括以下重量份的组分制成：

优选的，所述的热塑性树脂选自聚烯烃或聚酰胺中的一种几种。

优选的，所述的聚烯烃选自均聚聚丙烯或共聚聚丙烯中的一种或一种以上。

更优选的，所述聚酰胺选自聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺1010、聚酰胺12中的一种或一种以上。

优选的，所述的连续纤维束选自玻璃纤维、碳纤维、硼纤维或芳香族聚酰胺纤维中的一种或一种以上。

优选的，所述的接枝剂为聚丙烯接枝马来酸酐；

优选的，所述的抗氧剂选自四(β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯、三(2.4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、N，N′-双-(3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺或硫代二丙酸双酯中的一种或一种以上。

中空板的制备方法，包括以下步骤：

(1)将上述原料制成预浸带并进行裁剪，按照预浸带中连续纤维方向以0°～90°的方式进行铺放，铺放过程中将芯材插入预浸带的中间，铺放好后放入热成型机的模具中；

(2)设置热成型机的上模板温度为预浸带的熔融温度，下模板温度为预浸带的软化温度，无压力合模，合模后进行预热；

(3)经过加压热压，保温保压一段时间后冷压，冷压至预浸带软化温度后，减小压力，抽出芯材；

(4)保持压力，继续冷却，当冷却至室温时，取出制品，得到中空板。

优选的，步骤(1)中所述的预浸带采用以下方法制作得到；

按重量份称取热塑性树脂40～50份，接枝剂1～5份，抗氧剂0.4～0.6份混合均匀后加入挤出机中，采用交错可开合双挤出模头组挤出，在模头处与经过多个机械辊压展纤后的50～60重量份的连续纤维束进行浸润复合，再经过辊压成型，以辊筒缠绕卷曲方式制成预浸带。

优选的，步骤(1)中所述的预浸带的铺放方式为按照预浸带中连续纤维方向以0°/90°的方式进行铺放，铺放厚度为3～8mm；

优选的，所述的模具和芯材的表面设有脱模材料，该脱模材料为硅油型脱模剂、氟型脱模剂、聚醚型脱模剂或喷涂在模具表面或芯材表面的氮化硼涂层或特氟龙涂层或铺放在模具表面或芯材表面的熔点高于预浸带基体树脂熔点20℃以上的聚酯薄膜中的一种或一种以上。

优选的，步骤(2)中所述预热的时间为1～5min；

优选的，步骤(3)中所述热压的压力为0.6～2.5MPa，保温保压的时间为8～10min；

优选的，步骤(3)中所述的冷压工艺为：预浸带温度每降低10～20℃，压力增加0.3～0.5MPa。

优选的，所述的芯材为长条状，截面形状为圆形，长条形，方形，梯形或菱形，芯材为钢制或聚四氟乙烯材质；

优选的，所述热成型机为真空袋热成型机或模压热成型机，热成型机的加热方法选自导热油加热、电加热或电磁辐射加热。

与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：

1、本发明的连续纤维增强中空板，包括对预浸料原料及成型方法的选择，可以做到设备简单，价格低廉，工艺要求不高，绿色环保。