[发明专利]一种连续玻璃纤维单向热塑性复合材料片材及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种单向热塑性复合材料片材及其制造技术。

背景技术

热塑性树脂基复合材料具有密度小、设计灵活、易设计成整体结构、耐腐蚀、耐热/隔电、耐冲击、抗振、可回收等优点，在汽车零部件中的应用对于汽车节能减排具有重要的意义。热塑性复合材料中的纤维能否充分发挥其增强作用，取决于纤维与基体之间的界面结合情况。然而，塑料常温下通常为固态且分子链中不含极性基团，很难与玻璃纤维形成有效的界面粘结。一方面，热塑性复合材料的制备过程中温度加热到塑料熔点以上，如何使粘度很高的塑料熔体与玻璃纤维形成良好的浸渍是复合工艺的一个关键；另一方面，塑料与玻璃纤维亲和性不好，通过对纤维的表面改性及对基体的改性来提高玻纤与塑料的粘结以提高复合界面传递载荷的能力是又一关键所在。本发明通过在玻璃纤维表面进行乳液处理，在纤维和塑料之间引入柔性功能层，利用柔性功能层具有和纤维及塑料之间良好结合的功能团，在不改变复合材料加工设备及加工条件的前提下，提高塑料与玻璃纤维的界面连接，制备单向热塑性复合材料片材，提高了热塑性复合材料的韧性、强度、刚度，同时改善了其加工性。

发明内容

本发明一种单向热塑性复合材料片材及其制造技术，具体制备工艺如下：

无捻玻璃纤维纱在牵引力的作用下按设定好的速率首先通过EVA乳液胶槽；然后，经过红外干燥区进行干燥，即在玻璃纤维表面形成EVA共聚树脂层。处理好的玻璃纤维纱和聚丙烯纤维交替紧密排列，在200℃的滚压机碾压下，聚丙烯纤维熔融并浸渍玻璃纤维形成单向复合材料片材，冷却、裁剪即得到不同尺寸规格的GF/PP单向复合材料片材。

有益效果

通过采用不同规格的无捻玻璃纤维纱和聚丙烯纤维的配比，制备的单向复合材料片材厚度0.15～0.45mm，纤维质量百分含量20％～50％。

附图说明

图1片材结构图

1-无捻玻璃纤维纱，2-EVA共聚树脂，3-聚丙烯

具体实施方式：

实施例1：

重庆国际复合材料有限公司直接无念粗纱ER468T-600Tex在牵引力的作用下速率8mm/s通过EVA乳液胶槽；然后，通过红外干燥区(100℃)进行干燥，玻璃纤维表面形成EVA共聚树脂层。把处理好的玻璃纤维纱和聚丙烯纤维交替紧密排列，在200℃的滚压机(碾压辊间距2mm)碾压下，聚丙烯纤维熔融并浸渍玻璃纤维形成单向复合材料片材。制备的热塑性复合材料片材性能如表1所示。

表1 单向复合材料片材性能

实施例2：

重庆国际复合材料有限公司直接无念粗纱ER468T-1200Tex在牵引力的作用下速率8mm/s通过EVA乳液胶槽；然后，通过红外干燥区(100℃)进行干燥，玻璃纤维表面形成EVA共聚树脂层。把处理好的玻璃纤维纱和聚丙烯纤维交替紧密排列，在200℃的滚压机(碾压辊间距3.6mm)碾压下，聚丙烯纤维熔融并浸渍玻璃纤维形成单向复合材料片材。制备的热塑性复合材料片材性能如表2所示。

表2 单向复合材料片材性能