CN103273660B - 经纬玻纤面层长纤维增强热塑性复合材料及其成型方法及其应用 - Google Patents
经纬玻纤面层长纤维增强热塑性复合材料及其成型方法及其应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103273660B CN103273660B CN201310162132.XA CN201310162132A CN103273660B CN 103273660 B CN103273660 B CN 103273660B CN 201310162132 A CN201310162132 A CN 201310162132A CN 103273660 B CN103273660 B CN 103273660B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- surface layer
- matrix
- glass
- thermoplastic
- longitude
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 title claims abstract description 76
- 239000011521 glass Substances 0.000 title claims abstract description 51
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 38
- 229920001431 Long-fiber-reinforced thermoplastic Polymers 0.000 title claims abstract description 29
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 50
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims abstract description 37
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 claims abstract description 37
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims abstract description 24
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims description 16
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 9
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 9
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 7
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 6
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 5
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 5
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 abstract description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract 1
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 abstract 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 5
- 239000010408 film Substances 0.000 description 3
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 3
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive Effects 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229920000069 poly(p-phenylene sulfide) Polymers 0.000 description 1
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 229920000638 styrene acrylonitrile Polymers 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Abstract
本发明涉及长纤维增强热塑性复合材料及其成型方法及其应用，复合材料包括基体和面层，基体是一种长纤维增强热塑性复合材料，面层是一种热塑性材料浸渍的玻璃纤维毡面层，面层加热至熔融状态与同是熔融状态的基体材料模压而交联成一体。其制造过程，将面层加热到熔融状态后放入模压设备模腔，同时基体热塑性材料与玻纤均匀混合后输送到模压设备模腔，并放置在熔融状态的玻璃纤维毡的上方，模压成型。该工艺材料可应用于建筑模板制造。本发明通过在面层设置经纬分布的玻璃纤维毡并与LFT‑D基体融合形成整体，改善了LFT‑D工艺用于增强热塑性复合材料的长纤维的排布的有序性，应用于建筑模板制造，压制成型制品的机械性能有大幅度提高。
Description
技术领域
本发明涉及一种长纤维增强热塑性复合材料，特别是一种经纬玻纤面层长纤维增强热塑性复合材料及其成型方法及其应用。
背景技术
长纤维增强热塑性复合材料英文简称为：LFT-D，英文全称为：Long-FiberReinforce Thermoplastic Direct。长纤维增强热塑性材料，是和普通的纤维增强热塑性材料相比较而言的。采用最多的基体树脂是PP、其次是PA、也有使用PBT、PPS、SAN等树脂的。这种材料的成型过程是：将聚合物基体颗粒(主要是PP)和添加剂输送到重力混合计量单元中，根据部件的机械性能要求进行材料的混配。经混配好的原料再被送入双螺杆挤出机中进行塑化，熔融的混合物通过一个薄膜模头形成类似瀑布的聚合物薄膜，该聚合物薄膜直接被送入到双螺杆混炼挤塑机的开口处。此时，玻璃纤维粗纱通过特别设计的粗纱架，在经过预热、分散等程序后被引入到聚合物薄膜的顶端与薄膜汇合一同进入到双螺杆挤塑机中，由螺杆切割粗纱，并把它们柔和地混合到预熔的聚合物当中，然后直接送入压制模具中成型或者推压进注射模具成型。在这个过程中，由于用于增强热塑性复合材料的长纤维的随机排布，导致压制成型制品的机械性能尤其是抗冲击性能有所降低。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术不足之处，提供一种机械性能尤其是抗冲击性能较强的经纬玻纤面层长纤维增强热塑性复合材料及其成型方法及其应用。
本发明的目的是通过以下途径来实现的。
经纬玻纤面层长纤维增强热塑性复合材料，其组成要点在于，包括基体和面层，基体是一种长纤维增强热塑性复合材料，面层是一种经纬分布玻璃纤维的玻璃纤维毡面层，其中的玻璃纤维浸渍包裹有与基体材料相容的热塑性材料，藉着加热后而熔融状态的面层与同是熔融状态的基体材料的模压而交联成一体。
这样，面层的经纬分布的玻璃纤维毡和LFT-D基体形成有机整体，提高了长纤维增强热塑性复合材料机械性能。
相容的热塑性材料保证了基体与面层结合界面的相容。
经纬玻纤面层长纤维增强热塑性复合材料成型方法，其组成要点在于，包括如下步骤，
[1]提供LFT-D成型工艺所需的玻纤切割机、螺杆混配机、螺杆挤出机以及基体热塑性材料、玻璃纤维等，提供加热设备、模压设备和采用与LFT-D基体材料相容的热塑性材料浸渍的经纬分布的玻璃纤维毡面层，
[2]将玻璃纤维毡面层送入加热设备加热到熔融状态后放入模压设备模腔，
[3]基体热塑性材料与玻纤切割机切割的玻纤与在螺杆混配机均匀混合后输送到模压设备模腔，并放置在熔融状态的玻璃纤维毡的上方，
[4]模压设备合模压制成型，玻璃纤维毡面层与LFT-D基体交联融合形成整体。
[5]模压设备脱模完成制品成型过程，
上述加热温度高于热塑性材料浸渍材料的可塑性变形点，低于热塑性材料的***裂解点。
经纬玻纤面层长纤维增强热塑性复合材料的应用，其组成要点在于，将经纬玻纤面层长纤维增强热塑性复合材料作为建筑模板的材料，该经纬玻纤面层长纤维增强热塑性复合材料包括基体和面层，基体是一种长纤维增强热塑性复合材料，面层是一种经纬分布玻璃纤维的玻璃纤维毡面层，其中的玻璃纤维浸渍包裹有与基体材料相容的热塑性材料，藉着加热后而熔融状态的面层与同是熔融状态的基体材料在建筑模板的模腔中的模压而交联成一体并模压成建筑模板成品。
本发明的目的还可以通过以下途径来实现。
所述面层可以是位于基体一侧面的面层，但最好是位于基体两侧面的面层。
面层中相容的热塑性材料最好是与基体中的热塑性材料相同。
上述面层中相容的热塑性材料以及基体中的热塑性材料最好是一种改性PP塑料。
本发明相比现有技术具有如下优点：通过在面层设置经纬分布的玻璃纤维毡并与LFT-D基体融合形成整体，改善了LFT-D工艺用于增强热塑性复合材料的长纤维的排布的有序性，压制成型制品的机械性能有大幅度提高。
附图说明
图1为利用长纤维增强热塑性复合材料制造的建筑模板示意图。
图2为长纤维增强热塑性复合材料的成型方法的工艺流程图。
图中 1.基体 2.面层。
具体实施方式
最佳实施例：
如图1，经纬玻纤面层长纤维增强热塑性复合材料，包括基体1和面层2，基体1是一种长纤维增强热塑性复合材料，面层2是一种经纬分布玻璃纤维的玻璃纤维毡面层，其中的玻璃纤维浸渍包裹有与基体材料相容的热塑性材料，藉着加热后而熔融状态的面层与同是熔融状态的基体材料的模压而交联成一体。
这样，面层的经纬分布的玻璃纤维毡和LFT-D基体形成有机整体，提高了长纤维增强热塑性复合材料机械性能。相容的热塑性材料保证了基体与面层结合界面的相容。
参照图2，经纬玻纤面层长纤维增强热塑性复合材料成型方法，包括如下步骤，
[1]提供LFT-D成型工艺所需的玻纤切割机、螺杆混配机、螺杆挤出机以及基体热塑性材料、玻璃纤维等，提供加热设备、模压设备和采用与LFT-D基体材料相容的热塑性材料浸渍的经纬分布的玻璃纤维毡面层，
[2]将玻璃纤维毡面层送入加热设备加热到熔融状态后放入模压设备模腔，
[3]基体热塑性材料与玻纤切割机切割的玻纤与在螺杆混配机均匀混合后输送到模压设备模腔，并放置在熔融状态的玻璃纤维毡的上方，
[4]模压设备合模压制成型，玻璃纤维毡面层与LFT-D基体交联融合形成整体。
[5]模压设备脱模完成制品成型过程，
上述加热温度高于热塑性材料浸渍材料的可塑性变形点，低于热塑性材料的***裂解点。
经纬玻纤面层长纤维增强热塑性复合材料的应用，将经纬玻纤面层长纤维增强热塑性复合材料作为建筑模板的材料，该经纬玻纤面层长纤维增强热塑性复合材料包括基体和面层，基体是一种长纤维增强热塑性复合材料，面层是一种经纬分布玻璃纤维的玻璃纤维毡面层，其中的玻璃纤维浸渍包裹有与基体材料相容的热塑性材料，藉着加热后而熔融状态的面层与同是熔融状态的基体材料在建筑模板的模腔中的模压而交联成一体并模压成建筑模板成品。
以上所述面层是位于基体一侧面的面层2。面层2中相容的热塑性材料是与基体1中的热塑性材料相同，且均为一种改性PP塑料。
本实施例未述部分与现有技术相同。
Claims (7)
1.经纬玻纤面层长纤维增强热塑性复合材料，其特征在于，包括基体（1）和面层(2)，基体是一种长纤维增强热塑性复合材料，面层是一种经纬分布玻璃纤维的玻璃纤维毡面层，其中的玻璃纤维浸渍包裹有与基体材料相容的热塑性材料，藉着加热后而熔融状态的面层与同是熔融状态的基体材料的模压而交联成一体。
2.根据权利要求 1所述的经纬玻纤面层长纤维增强热塑性复合材料，其特征在于，所述面层(2)或是位于基体一侧面的面层，或是位于基体两侧面的面层。
3.根据权利要求 1所述的经纬玻纤面层长纤维增强热塑性复合材料，其特征在于，面层中相容的热塑性材料是与基体中的热塑性材料相同。
4.根据权利要求 1所述的经纬玻纤面层长纤维增强热塑性复合材料，其特征在于，上述面层中相容的热塑性材料以及基体中的热塑性材料是一种改性PP塑料。
5.经纬玻纤面层长纤维增强热塑性复合材料成型方法，其特征在于，包括如下步骤，
[1]提供LFT-D成型工艺所需的玻纤切割机、螺杆混配机、螺杆挤出机以及基体热塑性材料、玻璃纤维，提供加热设备、模压设备和采用与LFT-D基体材料相容的热塑性材料浸渍的经纬分布的玻璃纤维毡面层，
[2]将玻璃纤维毡面层送入加热设备加热到熔融状态后放入模压设备模腔，
[3]基体热塑性材料与玻纤切割机切割的玻纤与在螺杆混配机均匀混合后输送到模压设备模腔，并放置在熔融状态的玻璃纤维毡的上方，
[4]模压设备合模压制成型，玻璃纤维毡面层与LFT-D基体交联融合形成整体，
[5]模压设备脱模完成制品成型过程，
上述加热温度高于热塑性材料浸渍材料的可塑性变形点，低于热塑性材料的***裂解点。
6.根据权利要求 5所述的经纬玻纤面长纤维增强热塑性复合材料成型方法，其特征在于，所述面层或是位于基体一侧面的面层，或是位于基体两侧面的面层。
7.根据权利要求 5所述的经纬玻纤面长纤维增强热塑性复合材料成型方法，其特征在于，面层中相容的热塑性材料是与基体中的热塑性材料相同。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310162132.XA CN103273660B (zh) | 2013-05-06 | 经纬玻纤面层长纤维增强热塑性复合材料及其成型方法及其应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310162132.XA CN103273660B (zh) | 2013-05-06 | 经纬玻纤面层长纤维增强热塑性复合材料及其成型方法及其应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103273660A CN103273660A (zh) | 2013-09-04 |
| CN103273660B true CN103273660B (zh) | 2016-11-30 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH081698A (ja) * | 1994-06-15 | 1996-01-09 | Sumitomo Chem Co Ltd | 繊維強化熱可塑性樹脂成形体の製造方法およびそれに用いる金型 |
| DE102005034542A1 (de) * | 2005-07-23 | 2007-01-25 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Faserverbundbauelement und Verfahren zur Herstellung hierzu |
| CA2734618A1 (en) * | 2008-06-18 | 2009-12-23 | Gkn Aerospace Services Limited | Method and molding tool for producing structural parts made of fiber-reinforced composite material using microwaves |
| CN102785627A (zh) * | 2012-07-19 | 2012-11-21 | 马道平 | 一种具有面板复合的层结构复合材料保险杠及其制备方法 |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH081698A (ja) * | 1994-06-15 | 1996-01-09 | Sumitomo Chem Co Ltd | 繊維強化熱可塑性樹脂成形体の製造方法およびそれに用いる金型 |
| DE102005034542A1 (de) * | 2005-07-23 | 2007-01-25 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Faserverbundbauelement und Verfahren zur Herstellung hierzu |
| CA2734618A1 (en) * | 2008-06-18 | 2009-12-23 | Gkn Aerospace Services Limited | Method and molding tool for producing structural parts made of fiber-reinforced composite material using microwaves |
| CN102785627A (zh) * | 2012-07-19 | 2012-11-21 | 马道平 | 一种具有面板复合的层结构复合材料保险杠及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103991222B (zh) | 复合材料建筑模板的lft-d成型工艺 | |
| CN107877891B (zh) | 一种碳纤维增强peek复合材料型材的lft-d模压成型方法 | |
| CN107245810B (zh) | 碳纤维长纤增强聚醚醚酮基复合材料及其制备方法 | |
| CN104693593A (zh) | 一种长纤维增强热塑性树脂复合材料安全鞋保护包头及其制备方法 | |
| CN106626662A (zh) | 夹层结构复合材料及其制备方法 | |
| CN105566937B (zh) | 一种玻璃纤维增强木塑复合材料及其制备方法 | |
| US9623612B2 (en) | Method for fabricating composite fasteners | |
| KR101271454B1 (ko) | 공기혼합분사를 이용한 유리섬유 강화수지 저장탱크의 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 유리섬유 강화수지 저장탱크 | |
| CN103817956B (zh) | 一种连续纤维增强热塑性树脂基复合材料的成型方法 | |
| CN108015923A (zh) | 一种纤维增强热塑性复合材料产品的加工成型工艺 | |
| CN102729450B (zh) | 长纤维增强热塑性树脂复合板材/片材的制备装置及方法 | |
| CN102873882A (zh) | 一种长玻纤增强热塑性塑料板材的一步法成型设备 | |
| EP3261822B1 (de) | Prozessanordnung sowie verfahren zur herstellung eines faserverstärkten kunststoffbauteils | |
| KR100844624B1 (ko) | 안전 슈즈용 장섬유 강화 열가소성 수지로 이루어진 토우캡 및 그의 제조 방법 | |
| CN103273660B (zh) | 经纬玻纤面层长纤维增强热塑性复合材料及其成型方法及其应用 | |
| US5939001A (en) | Process for manufacturing objects from fiber-reinforced thermoplasts | |
| WO2019057929A1 (en) | METHOD OF MOLDING A FIBER-REINFORCED THERMOSETTING RESIN TO FORM A MOLDED ARTICLE | |
| CN112848397A (zh) | 一种带嵌件酚醛玻璃纤维制品模压成型装置及新工艺 | |
| CN102179915A (zh) | 用二阶螺杆挤出机进出料口余热预热进料纤维的下料装置 | |
| CN109251410A (zh) | 低翘曲玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法 | |
| CN115157711A (zh) | 一种长纤维热塑成型工艺 | |
| CN103273660A (zh) | 经纬玻纤面层长纤维增强热塑性复合材料及其成型方法及其应用 | |
| EP3685981B1 (en) | Molding method and molding apparatus of molded article comprising fiber-reinforced thermoplastic resin | |
| CN209780218U (zh) | 一种拼装式建筑模板 | |
| CN112831109B (zh) | 一种可模压的单一纤维长度分布的高性能热塑性复合材料 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant |