[发明专利]一种彩色连续纤维/聚丙烯复合板材及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于复合材料板材技术领域，涉及一种连续纤维/聚丙烯复合板材及其制备方法。

背景技术

连续纤维热塑性复合材料具有优异力学性能，耐化学腐蚀，可回收利用，在很多场合的应用可以替代金属材料，近年来在国家节能环保的政策下，其开发应用得到了巨大的发展。许多应用场合要求各种彩色的外观以及适当的材料防护，通常解决办法是直接在板材制造过程中加入颜料或色粉，但是这样往往会影响组分之间界面结合，导致材料本身机械性能下降，在复合材料表面覆一层具有特殊功能的薄膜既保持了原有材料的机械性能又能达到材料表观的需求；此外，通常的覆膜工艺需要施涂含有挥发溶剂的胶黏剂，这不仅工艺复杂而且不够环保。

发明内容

本发明的目的就是为了克服现有技术存在的缺陷而提供一种彩色连续纤维/聚丙烯复合板材及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种彩色覆膜连续纤维/聚丙烯复合板材，该复合板材包含基板以及设置于基板至少一侧的保护薄膜。

所述的基板包括单层或多层连续纤维/聚丙烯预浸带。

所述的多层连续纤维/聚丙烯预浸带为3-20层。

所述的连续纤维预浸带由包含40-80重量份的连续纤维和20-60重量份的聚丙烯制成。

所述的连续纤维聚丙烯预浸带中连续纤维选自玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维或超高分子量聚乙烯纤维中的一种或一种以上；其中连续纤维的形式包括单向纤维、纤维毡或纤维编织布。

所述的保护薄膜的厚度为0.05-0.25mm。

所述保护薄膜由包含以下质量份的组分制成：

所述着色剂选自钛白粉、氧化锌、锌钡白、炭黑、硫化镉、铬钛氧化铁、铬酸铅、镍钛、硫代硒化铬、硫化镉、钴铝尖晶石、酞菁、苯并咪唑酮或二重氮。

所述阻燃剂选自氧化锑、氢氧化镁、氢氧化铝、聚磷酸铵、八溴醚、磷酸三苯酯、六溴环十二烷、硼酸锌、包覆红磷、十溴二苯乙烷、四溴双酚A双（2，3-二溴丙基）醚或六溴环十二烷。

所述光稳剂选自双（2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基）癸二酸酯、2，4-二羟基-苯甲酮、2-（2’-羟基-5’-）苯并三唑、2-（2’-羟基-3’-叔丁基-5’甲基苯基）-5-氯代苯并三唑、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-十二烷氧基二苯甲酮或4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶。

所述的抗静电剂选自炭黑、纳米氧化锌、石墨、醇醚磷酸单酯、烷基硫酸钠、聚甘油酯、聚环氧乙烷、聚醚酰胺、乙醇胺或聚乙二醇酯。

所述的保护薄膜是由挤出流延的方式加工。

所述的着色剂、阻燃剂、光稳定剂、抗静电剂在制造薄膜过程中以母粒的形式添加。

一种上述彩色覆膜连续纤维/聚丙烯复合板材的制备方法，包括如下步骤：

（1）将作为基板的若干层连续纤维聚丙烯预浸带经过放卷装置放卷铺层，由压辊压合，经过输送装置送入加热装置预热，与此同时，将保护薄膜导入上下压合辊，调节上下压合辊的间距，使保护薄膜与连续纤维聚丙烯预浸带，以及各层连续纤维聚丙烯预浸带之间，经过辊压融合为一体；

（2）然后经过裁切装置修边裁切，最后产品由产品收集装置收集。

所述的步骤（1）中加热装置的温度在200℃-300℃之间；所述的产品为卷材或定长的板材或片材。

所述的保护薄膜导入上下压合辊之前经过表面处理，其中所述的表面处理为等离子处理或电晕处理。

本发明的目标是替代一些金属材质的板材，需要覆膜的场合，金属板材覆膜大多采用喷漆，这种工艺对环境造成很大污染，这种方式覆膜不会造成污染。

现有技术中常见的聚丙烯树脂复合材料是将着色剂加入到树脂基板中，这样会使复合材料板材本身力学性能下降，本专利采用覆膜达到表面效果较好，且不以损失板材力学性能为代价。

通常覆膜板材薄膜须有多层不同材质薄膜，至少需要一种连接层，本专利采用聚乙烯和聚丙烯材质薄膜和板材本身相容性好，采用热压的方式就使得板材和表面层连结成一体，直接覆一层薄膜即可达到表面效果。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

（1）通过预热辊压的方式覆膜，不需要涂胶，过程简单环保，保护薄膜和基材粘结牢固。

（2）产品颜色可灵活设计，而且还可以添加功能性助剂，不仅在保护了基材良好的机械性能基础上增加了良好外观装饰效果，而且可以选着性地使板材实现抗静电、抗老化、阻燃等功能。

附图说明