[发明专利]一种短切纤维增强热塑性树脂板材及其制备方法

权利要求书

1.一种短切纤维增强热塑性树脂板材，其特征在于，短切纤维增强热塑性树脂板材沿板宽方向垂直分为n个区域，n≥2，短切纤维增强热塑性树脂板材由至少3层短切纤维层和树脂基体构成，短切纤维层中短切纤维根据铺层方向的不同分为两部分，第一部分短切纤维的铺层方向与板宽方向相垂直，第二部分短切纤维的铺层方向与第一部分短切纤维形成夹角Θ，每个区域内的夹角Θ属于A：0-30°、B：30-60°或C：60-90°三个范围中的其中一个，相邻区域间夹角Θ所属的范围不同，其中，夹角Θ的范围不包括0°。

2.根据权利要求1所述的短切纤维增强热塑性树脂板材，其特征在于，短切纤维增强热塑性树脂板材的短切纤维层，由中心层依次往外直到最外一层，内一层任一根短切纤维的长度小于外一层任一根短切纤维的长度，或者内一层任一根短切纤维的长度大于外一层任一根短切纤维的长度，当短切纤维层的层总数为偶数时，中心层为最内的两层。

3.根据权利要求2所述的短切纤维增强热塑性树脂板材，其特征在于，短切纤维增强热塑性树脂板材的短切纤维层，由中心层沿两面依次往外直到最外一层，层数相同的层的短切纤维的长度分布一致，当短切纤维层层数为偶数时，中心层为最内的两层。

4.根据权利要求3所述的短切纤维增强热塑性树脂板材，其特征在于，所述的短切纤维增强热塑性树脂板材中，任一层短切纤维层中的短切纤维的长度相同。

5.根据权利要求1所述的短切纤维增强热塑性树脂板材，其特征在于，所述的短切纤维增强热塑性树脂板材中，夹角Θ为数值，相邻区域间夹角Θ不同。

6.根据权利要求4所述的短切纤维增强热塑性树脂板材，其特征在于，所述的短切纤维的长度为3-60mm。

7.根据权利要求5所述的短切纤维增强热塑性树脂板材，其特征在于，所述的短切纤维增强热塑性树脂板材，按重量百分比计，短切纤维20wt％-60wt％，树脂基体40wt％-80wt％。

8.根据权利要求7所述的短切纤维增强热塑性树脂板材，其特征在于，所述的短切纤维选自碳纤维、天然纤维、矿物纤维中的至少一种；所述的树脂基体选自任意一种热塑性树脂或多种热塑性树脂以任意比例混合；所述的树脂基体中还添加有偶联剂、相容剂、抗氧剂、润滑剂、色母、填料中的至少一种。

9.根据权利要求8所述的短切纤维增强热塑性树脂板材，其特征在于，所述的短切纤维增强热塑性树脂板材厚度范围为2mm-20mm。

10.权利要求1-9任一项所述的短切纤维增强热塑性树脂板材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

A)树脂基体加热挤出成薄膜后淋覆到平行展开的连续纤维中，形成对连续纤维的上下包覆，随后通过加热夹棍加压将其复合化，得到连续纤维热塑性树脂片材；

B)将连续纤维热塑性树脂片材进行短切得到设定宽度、长度的短切纤维增强热塑性树脂片；

C)根据短切纤维长度、夹角的设定，将短切纤维增强热塑性树脂片撒播于传送带上，短切纤维增强热塑性树脂片间按既定的角度进行搭接并沿传送带前进随后在190-220℃下进行热定型化，直至完成了预定的长度，得到短切纤维增强热塑性树脂片片层；

D)以A-C步骤制备设定好短切纤维长度、角度的短切纤维增强热塑性树脂片片层；

E)按设定叠放好短切纤维增强热塑性树脂片片层，进行层合化，最后进行横切得到短切纤维增强热塑性树脂板材。