[发明专利]一种连续玻纤增强热塑性复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种可应用于汽车和/或轨道交通结构件、功能件的连续玻纤增强热塑性复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将热塑性树脂和助剂混合，经熔融剪切拉挤成膜，制成热塑性树脂膜；所述助剂包括阻燃剂；

将连续玻纤纱经表面浸润剂处理后，再将其织造成不同角度、不同结构的连续玻纤布；所述连续玻纤纱的纤维直径10~24um，线密度50-2400TEX，所述不同角度、不同结构的连续玻纤布包括有经纱、纬纱垂直交叉的平纹、斜纹、缎纹的机织布以及通过织造设备将经纱、纬纱织造成单向或多向的连续玻纤布；所述表面浸润剂为包括偶联剂、润滑剂、成膜剂、pH值调节剂和去离子水复配的乳液，其中，表面浸润剂中的有效成分质量占表面浸润剂总质量的2～10%，有效成分中偶联剂、润滑剂、成膜剂质量比为（5～15）：（5～15）：（60～90）；

（2）将热塑性树脂膜、连续玻纤布交替铺放，获得热塑性树脂膜和连续玻纤布相间的铺层；

（3）通过熔融模压浸渍工艺使所述铺层中的热塑性树脂膜熔融并浸入连续玻纤布中，得到连续玻纤增强热塑性复合材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）的铺层中，连续玻纤布的层数为1-30层，热塑性树脂膜的层数为1-30层。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，热塑性树脂膜的厚度为70-500微米。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，熔融剪切拉挤成膜的温度为170-400℃，成膜厚度为70-500微米，成膜速率为0.5-2.0m/min。

5.一种可应用于汽车和/或轨道交通结构件、功能件的连续玻纤增强热塑性复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将热塑性树脂和助剂混合，经熔融剪切造粒、淬冷后制成热塑性树脂粉；所述助剂包括阻燃剂；

将连续玻纤纱经表面浸润剂处理后，再将其织造成不同角度、不同结构的连续玻纤织布；所述连续玻纤纱的纤维直径10~24um，线密度50-2400TEX，所述不同角度、不同结构的连续玻纤布包括有经纱、纬纱垂直交叉的平纹、斜纹、缎纹的机织布以及通过织造设备将经纱、纬纱织造成单向或多向的连续玻纤布；所述表面浸润剂为包括偶联剂、润滑剂、成膜剂、pH值调节剂和去离子水复配的乳液，其中，表面浸润剂中的有效成分质量占表面浸润剂总质量的2～10%，有效成分中偶联剂、润滑剂、成膜剂质量比为（5～15）：（5～15）：（60～90）；

（2）将连续玻纤布、热塑性树脂粉交替布置，获得连续玻纤布和热塑性树脂粉相间的铺层；

（3）通过熔融模压浸渍工艺使所述铺层中的热塑性树脂粉熔融并浸入连续玻纤布中，得到连续玻纤增强热塑性复合材料。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）的铺层中，连续玻纤布的层数为1-30层，热塑性树脂粉的层数为1-30层。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，热塑性树脂粉的粒度为30-50目；连续玻纤纱的纤维直径为10~24微米；连续玻纤布的面密度为150-900 g/m²。

8.根据权利要求1或5所述的制备方法，其特征在于，所述复合材料中，玻纤的质量百分含量为50-75%。

9.根据权利要求1或5所述的制备方法，其特征在于，复合材料的原料中，按重量份计，包括热塑性树脂：25~50份，连续玻纤纱：50～75份，阻燃剂：0~30份和不超过1.0份的表面浸润剂。

10.如权利要求1或5所述的制备方法，其特征在于，所述偶联剂为硅氧烷类偶联剂或酸酐类偶联剂，所述润滑剂为水溶性PEG润滑剂、季铵盐类润滑剂或脂肪酸酯润滑剂，所述成膜剂包括聚氨酯乳液、环氧乳液、PE蜡乳液或马来酸酐接枝聚丙烯乳液的一种或多种互配的成膜剂；所述pH值调节剂包括有机酸或无机酸。