[发明专利]一种玻璃纤维毡增强热塑性复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种玻璃纤维毡增强热塑性复合材料，主要由玻璃纤维毡和树脂基体热压而成，其中各组分的重量百分比为：玻璃纤维毡35‑60wt%；树脂基体40‑65wt%。其中，以重量百分比计，玻璃纤维毡包括玻璃纤维束90‑97wt%和粘接剂3‑10wt%；其中，玻璃纤维束长度为15‑70mm，纤维直径5~20um；玻璃纤维毡的粘接剂选自热固性粘接剂中的至少一种；所述的热固性粘接剂选自不饱和聚酯型粘接剂、聚氨酯型粘接剂、脲醛树脂中的至少一种；热塑性树脂在190℃，2.16 Kg负荷下，其熔体质量流动速率为25~60 g/10min。本发明的一种玻璃纤维毡增强热塑性复合材料具有低气味的优点，并且具有优秀的拉伸强度、缺口冲击强度和模压成型性。

技术领域

本发明涉及复合高分子材料及其加工领域，尤其是涉及一种玻璃纤维毡增强热塑性复合材料及其制备方法。

背景技术

玻璃纤维毡增强热塑性塑料是一种新型的工程塑料，玻璃纤维毡增强热塑性塑料以热塑性树脂为基体，以玻璃纤维毡为增强骨架的复合材料。一般可以生产出片材半成品，然后直接加工成所需要的形状的产品。可以是短切玻璃纤维毡或连续的玻璃纤维毡，热塑性树脂可以是通用塑料、工程塑料或其他高性能塑料。玻璃纤维毡增强热塑性塑料的力学性能好，成型周期短，生产成本低，可模压较大的、形状复杂的部件，且尺寸稳定性好，广泛应用于汽车车身、其他主承力结构等。

提高玻璃纤维毡增强热塑性复合材料的力学性能，增加玻璃纤维毡的玻璃丝束长度是最直接有效的办法，但是，增加玻璃丝束长度会导致模压成型性下降。传统玻璃纤维毡增强热塑性塑料为了满足模压出复杂结构的要求，即为了提升模压成型性，而减少玻璃纤维的长度，促进玻璃纤维毡增强热塑性塑料在高温下的流动性，但是会导致产品力学性能不足，同时，缩短玻璃纤维束长度，制备玻璃纤维毡的时候就需要使用更多的粘接剂，粘接剂是玻璃纤维毡气味的主要来源，加大粘接剂的使用会加重玻璃纤维毡增强热塑性复合材料的气味。

中国专利CN106700198 A公开了一种玻璃纤维湿法薄毡改性热塑性塑料及其制备方法，该发明采用密炼工艺将玻璃纤维湿法薄毡、热塑性塑料进行混炼，得到熔融状物料，成型后得到玻璃纤维湿法薄毡改性热塑性塑料。在采用密炼工艺进行混合时，加入马来酸酐接枝改性聚烯烃相容剂，以及加入至少一种偶联剂。其中，加入的相容剂和偶联剂是复合材料中气味的主要来源。该专利得到的产品采用的玻璃纤维毡内的玻璃纤维定长为3~24mm，经过湿法工艺用乳液粘接剂粘接而成，乳液粘接剂的气味较大，限制了该产品在内饰件和其他有严格气味等级要求的部件上使用。同时，该专利产品通过密炼工艺获得，玻璃纤维会在密炼过程中受到损伤、长度变短，导致力学性能偏低。在该专利实例中，配方中未添加相容剂或大量相容剂的前提下，拉伸性能较低（30~50MPa），冲击性能低（＜15KJ/m²），不能满足车身和主承力结构的强度要求和耐冲击性的要求。虽然该配方中添加大量马来酸酐接枝改性物后，拉伸强度和弯曲强度提高（＞100 MPa），但是大幅增加了成本，更加重了产品的气味。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术的不足，提供一种玻璃纤维毡增强热塑性复合材料，其具有低气味的优点，并且具有优秀的拉伸强度、缺口冲击强度和模压成型性。本发明的另一个目的在于，提供一种该材料的制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种玻璃纤维毡增强热塑性复合材料，主要由玻璃纤维毡和树脂基体热压而成，其中各组分的重量百分比为：玻璃纤维毡35- 60wt%；树脂基体40-65wt%。

所述的玻璃纤维毡，以重量百分比计，包括玻璃纤维束90-97wt%和粘接剂3-10wt%。

所述的玻璃纤维束的长度为15-70mm，直径5-20um。

所述的玻璃纤维毡的粘接剂选自热固性粘接剂中的至少一种；所述的热固性粘接剂选自不饱和聚酯型粘接剂、聚氨酯型粘接剂、脲醛树脂粘接剂中的至少一种。