热塑性复合片型材料、其制造方法及由其制造的制品
2019-11-22

热塑性复合片型材料、其制造方法及由其制造的制品

本发明涉及一种可回收的热塑性复合片,其不但具有优秀的机械性能,如弯曲强度、弯曲弹性模量、冲击强度和线性热膨胀系数,还具有二次加工能力,适用于成型为各种结构,如用作建筑材料的板和汽车零件。本发明还提供了该材料的制造方法和由该材料制造的制品。该热塑性复合片包括热塑性复合材料中心层和连续增强纤维浸注的预浸料层,该热塑性复合材料中心层包括40%重量的平均长度为1-30mm增强纤维和60%重量的包含无机填料的热塑性树脂,该连续增强纤维浸注的预浸料层被层压在中心层上下表面的至少一个表面上,该预浸料层包含5-65%重量的增强纤维和35-95%重量含有少量无机填料的热塑性树脂。

图2是图1所示的形成热塑性复合片的各层相互耦合状态的透视图。

工业应用 如上所述,本发明提供了一种技术,该技术使工业用热塑性复合片具有高机械强度,并且在高生产能力和成本效益的生产方式下,生产时不会产生散落纤维。本发明的热塑性复合片是木夹板的优秀替代品,与现有产品相比,其价格低廉,具有高的弯曲强度和冲击强度以及非常低的线性热膨胀系数,降低了由日常温度的变化引起的热变形。

早期公开的公开号为2004-0003835的韩国专利公开了板及其制造方法,这种板能够替代用于制造混凝土墙、替代木门框的临时门框、制动器和其他夹板的模板。然而,本公开中公开的产品不适用于作为涂覆产品的用夹板压制的可回收再利用的产品并且在压制成型的应用中生产效率降低。此外,该发明使用夹板,并因此对于减少自然资源的消耗没有贡献。

作为选择,上述制品,如建筑材料或汽车零件,可以通过将连续增强纤维增强的预浸料单独或结合GMT片在成型机中与热塑性树脂一起成型为所需的形状而制成。

保护层30通过熔融挤出被选择性地熔化并粘在连续增强纤维浸注的预浸料层20上,其作用是保护连续增强纤维浸注的预浸料层。保护层30可以是一层热塑性树脂层,一层泡沫热塑性树脂层或一层纤维增强的热塑性树脂层,包括0-¾%重量的增强纤维和46-100%重量的热塑性树脂。与此相关,热塑性树脂还可以包括0.2-5%重量的无机填料,如碳酸钙、神圣微球、滑石、云母、钙硅石、硫化锌和活性炭。

如上所述,中心层10可能包含木粉或谷壳,或者可能由泡沫材料制成。如果中心层10包含木粉或谷壳,20-40%重量的颗粒尺寸小于25目,含水量低于4%的废木粉或谷壳会与60-80%重量的聚丙烯混合,然后混合物被加热到160-200°C并通过挤出机31挤出。另外,如果中心层10由泡沫材料,0.2-5%重量的无机或有机发泡剂制成,优选1:1的NaHCO3和柠檬酸或含氮的二羧基纤维素的混合物,会均勻的与丙烯树脂混合,混合物被加热到160-200°C后通过挤出机31制成所需的形状。此外,利用挤出机31通过挤出长纤维增强复合材料或复合材料可以获得中心层10。此外,可以通过将1-4%重量的所需颜色的颜料与回收的聚乙烯粉末树脂混合并利用挤压机31在150-190°C挤出该混合物而获得中心层10。

早期公开的公开号为10-2001-0016955的韩国专利公开了一种多层板,该板包括一个单面或双面经过合成树脂处理的表面层和一个由木粉、谷壳粉和废塑料树脂混合制成的中间层。该板重量上轻于多层树脂板并且满足强度保持和水密性的需要。然而它没有增强纤维层,因此其弯曲强度、物理性能、线性热膨胀系数和冲击强度不足。

以上描述的本发明的热塑性复合片1可用于制造建筑形体或汽车零件,如汽车保险杠后梁。

图2是图1所示的形成热塑性复合片的各层相互耦合状态的透视图。

将热塑性聚丙烯树脂浸注入30%重量的玻璃纤维形成的仅由玻璃纤维树脂复合层组成的2mm厚的层熔融层压在中心层10的两侧,该中心层10由8mm厚、膨胀至密度为0.4g/cc的聚丙烯树脂层组成,由此制成总厚12mm的层压片。测量了该片的弯曲强度、弯曲弹性模量和埃佐德冲击强度,结果示于下表5。

Description