[发明专利]一种轻量化的超高冲击复合片材及其制备方法

权利要求书

1.一种轻量化的超高冲击复合片材，其特征在于：该复合片材包括上层的第一树脂层、芯层的聚烯烃纺织物以及下层的第二树脂层，所述第一树脂层以及第二树脂层分别附着至聚烯烃纺织物的顶面与底面；

所述的第一树脂层以及第二树脂层的熔点≤140℃；

所述的第一树脂层以及第二树脂层采用低温无规共聚聚丙烯，所述的低温无规共聚聚丙烯选自LYONDELLBASELL公司提供的牌号为PRO-fax，RP913J，RP320N，RP735S，RP311H，RP323M，RP 448S，RP512H，PURELL RP378T中的一种或者两种以上；

所述聚烯烃纺织物为UHMWPE纺织物，所述的UHMWPE纺织物为UHMWPE短纤维/碳纤维复合纤维经纺织制造工艺加工而成的织物；所述的UHMWPE短纤维/碳纤维复合纤维为卷曲度在1-15之间的UHMWPE短纤维通过包覆的方式缠绕在碳纤维的表面，形成UHMWPE纤维在外层，碳纤维在内层的复合纤维；外层UHMWPE短纤维与内层碳纤维的重量比为3-8:1；

所述UHMWPE纺织物的面密度为300g/m²-350g/m²；

所述的UHMWPE纺织物由DPF为1.1-7、强度为26-40gf/den、伸长为2.4-4.1％、结晶度大于80％、取向度大于80％的2400D UHMWPE长丝纤维切断成38mm-51mm的短纤维，通过包覆的方式缠绕在碳纤维的表面制备而成。

2.根据权利要求1所述的轻量化的超高冲击复合片材，其特征在于：按照重量百分比计，所述UHMWPE纺织物占所述复合片材重量的75％-88％。

3.根据权利要求2所述的轻量化的超高冲击复合片材，其特征在于：UHMWPE纺织物的顶面和底面预先涂覆有粘合剂形成粘合层，所述第一树脂层以及第二树脂层通过挤出流延工艺结合在涂覆有粘合剂的UHMWPE纺织物；所述的粘合层的厚度在3μm-40μm；采用熔融流延的方式将粘合剂涂覆在HMWPE纺织物层顶面和底面；所述粘合剂选自SEBS、SIS、乙烯-丙烯-辛烯共聚物，马来酸酐-丙烯-乙烯三元共聚物中的一种或者多种。

4.根据权利要求2所述的轻量化的超高冲击复合片材，其特征在于：该复合片材经多层热压定型形成不同厚度的复合材料。

5.如权利要求1-4任意一项所述的轻量化的超高冲击复合片材的制备方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

步骤1)聚烯烃通过纺织物制造工艺获得聚烯烃纺织物；

步骤2)将聚烯烃纺织物通过热挤出流延表面涂覆厚度为8μm-12μm的粘合剂，形成织物芯层；

步骤3)将树脂经过双螺杆挤出机，经过分流道，通过T型流延口膜，形成上下两层流出，流出的物料的层厚在15μm-100μm，与织物芯层在导流辊进行汇合，形成三明治结构的层合体；

步骤4)将至少一层步骤3)获得层合体进行热压定型，形成的三明治结构的复合片材。

6.如权利要求5所述的轻量化的超高冲击复合片材的制备方法，其特征在于：所述织物芯层

步骤1)采用2400D UHMWPE长丝纤维作为原材料，将其切断成短纤维，该短纤维采用包覆的方式均匀包覆在碳纤维的外围，形成UHMWPE/碳纤维质量比为3-8:1包覆纱，该包覆纱采用针织工艺将其制备成面密度为300g/m²-350g/m²的UHMWPE/碳纤维纺织物；

步骤2)将所得UHMWPE/碳纤维纺织物的顶面和底面通过热挤出流延表面涂覆厚度在8μm-12μm的低温无规共聚聚丙烯形成织物芯层；

步骤3)将织物芯层置于卷轴上，通过张力控制架引入流延设备的导入口；将低温无规共聚聚丙烯经过双螺杆挤出机，经过分流道，通过T型流延口膜，形成上下两层流出，流出的物料的层厚在35μm-45μm，与织物芯层在导流辊进行汇合，形成三明治结构的层合体；

步骤4)通过多个导流辊将获得层合体进行热压定型，辊间压力控制在2-4kgf。