CN103360676A - 一种雪铲板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种雪铲板及其制备方法，该雪铲板采用连续碳纤维增强聚丙烯材料的预浸带压制而成，所述的连续碳纤维增强聚丙烯材料的预浸带由包含以下重量份的组分制得：聚丙烯40-50份；碳纤维47-58份；加工助剂1-3份。与现有技术相比，本发明具有力学强度高，使用寿命长等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种复合材料雪铲板，尤其是涉及一种连续碳纤维增强聚丙烯(PP)材料制做雪铲板的方法。
背景技术
目前的雪铲板多为铁质和单纯塑料的，铁质的雪铲板容易腐蚀，使用起来比较笨重不轻便。而单纯塑料的雪铲板相比于铁质的雪铲虽然轻便但是力学强度低，在铲雪过程中，承受较大力时容易变形，开裂，导致雪铲板损坏，且使用寿命短，容易磨损。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种力学强度高，使用寿命长的雪铲板及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种雪铲板，其特征在于，该雪铲板采用连续碳纤维增强聚丙烯材料的预浸带压制而成，所述的连续碳纤维增强聚丙烯材料的预浸带由包含以下重量份的组分制得：
聚丙烯 40-50；
碳纤维 47-58；
加工助剂 1-3。
所述的碳纤维的纤维束为12K，拉伸模量200GPa以上。
所述的聚丙烯为均聚聚丙烯。
所述的加工助剂选自氧化剂、润滑剂和相容剂中的一种或几种。
一种雪铲板的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)将连续碳纤维增强聚丙烯材料的预浸带放入托板上的下模具上铺列，相邻层预浸带间为0°/90°排列；
(2)铺列完成后将托板送入热压机中控制温度为175～200，合模使上模具接触到铺好的预浸带，不施加压力，预热20～40min，预热完成后加压至3～5MPa，保压时间为20～40min；
(3)保压完成后出热压机，进入冷压机，冷压机中控制温度为4℃～15℃，合模具，保持压力1.5～3Mpa10～20min，将压力升至3～5保持10～25min；
(4)冷压完成后出模具，将压好的板材切割成雪铲板。
步骤(1)所述的预浸带的厚度为0.20-0.25mm；所述的铺列的方式为长方向长度为1000±10mm，短方向的长度为40±10mm，铺列层数为20-27层。
步骤(1)所述的雪铲板的长度为800±10mm，弧长为300mm，厚度为5±0.2mm。
步骤(1)所述的连续碳纤维增强聚丙烯材料的预浸带由以下方法制得：首先将聚丙烯40-50重量份放入高速混合机中，然后加入加工助剂1-3重量份，混合温度为25～40℃，采用低速模式混料，混合时间为100-180s，然后将混合好的料加入挤出机中挤出淋膜和47-58重量份连续碳纤维复合成预浸带。
与现有技术相比，本发明采用连续碳纤维增强聚丙烯材料制做的雪铲板与铁质的雪铲板相比具有使用轻便，不腐蚀的优点。与单纯塑料的雪铲板相比具有力学强度高，使用寿命长的优点。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
(1)连续碳纤维增强聚丙烯(PP)预浸带的制备
首先将PP40重量份(该PP为均聚聚丙烯)放入高速混合机中，然后加入加工助剂氧化剂1重量份，润滑剂0.5重量份和相容剂0.5重量份，混合温度为25～40℃，采用低速模式混料，混合时间为100-180s，然后将混合好的料加入挤出机中挤出淋膜和连续碳纤维58重量份复合成预浸带，预浸带的厚度为0.20-0.25mm。所述的碳纤维的纤维束为12K，拉伸模量200GPa以上。
(2)雪铲板的制作过程包括以下步骤：
a.将连续碳纤维增强PP材料预浸带放入托板上的下模具上铺列，铺列方式为长方向长度为1010mm，短方向的长度为50mm，相邻层预浸带间为0°/90°排列，预浸带的厚度为0.20mm，铺列层数为27层。
b.铺列完成后将托板送入热压机中控制温度为200℃，合模使上模具接触到铺好的预浸带，不要施加压力，预热20min，预热完成后加压至5MPa，保压时间为20min。
c.保压完成后出热压机，进入冷压机，冷压机中控制温度为15℃，合模具，保持压力3Mpa10min，将压力升至5MPa保持20min。
d.冷压完成后出模具，将压好的板材切割成长度为810mm，弧长为300mm，厚度为5.2mm的雪铲板。
实施例2
(1)连续碳纤维增强聚丙烯(PP)预浸带的制备
按重量份称取以下组分：
聚丙烯(PP)50；
碳纤维 47；
氧化剂 1
润滑剂 1
相容剂 1；
首先将聚丙烯放入高速混合机中，然后加入加工助剂，混合温度为25～40℃，采用低速模式混料，混合时间为100-180s，然后将混合好的料加入挤出机中挤出淋膜和连续碳纤维复合成预浸带，预浸带的厚度为0.20-0.25mm。所述的碳纤维的纤维束为12K，拉伸模量200GPa以上。
(2)雪铲板的制作过程包括以下步骤：
a.将连续碳纤维增强PP材料预浸带放入托板上的下模具上铺列，铺列方式为长方向长度为1000mm，短方向的长度为40mm，相邻层预浸带间为0°/90°排列，预浸带的厚度为0.23mm，铺列层数为24层。
b.铺列完成后将托板送入热压机中控制温度为190℃，合模使上模具接触到铺好的预浸带，不要施加压力，预热30min，预热完成后加压至4MPa，保压时间为30min。
c.保压完成后出热压机，进入冷压机，冷压机中控制温度为8℃，合模具，保持压力2Mpa15min，将压力升至4保持15min。
d.冷压完成后出模具，将压好的板材切割成长度为800mm，弧长为300mm，厚度为5mm的雪铲板。
实施例3
(1)连续碳纤维增强聚丙烯(PP)预浸带的制备
按重量份称取以下组分：
聚丙烯(PP) 47；
碳纤维 52；
氧化剂 0.5；
润滑剂 0.3；
相容剂 0.2；
首先将聚丙烯放入高速混合机中，然后加入加工助剂，混合温度为25～40℃，采用低速模式混料，混合时间为100-180s，然后将混合好的料加入挤出机中挤出淋膜和连续碳纤维复合成预浸带，预浸带的厚度为0.20-0.25mm。所述的碳纤维的纤维束为12K，拉伸模量200GPa以上。
(2)雪铲板的制作过程包括以下步骤：
a.将连续碳纤维增强PP材料预浸带放入托板上的下模具上铺列，铺列方式为长方向长度为990mm，短方向的长度为30mm，相邻层预浸带间为0°/90°排列，预浸带的厚度为0.25mm，铺列层数为20层。
b.铺列完成后将托板送入热压机中控制温度为175℃，合模使上模具接触到铺好的预浸带，不要施加压力，预热40min，预热完成后加压至3MPa，保压时间为40min。
c.保压完成后出热压机，进入冷压机，冷压机中控制温度为4℃，合模具，保持压力1.5Mpa20min，将压力升至3MPa保持10min。
d.冷压完成后出模具，将压好的板材切割成长度为790mm，弧长为300mm，厚度为4.8mm的雪铲板。
以下为各实施例中制备的连续碳纤维增强PP材料雪铲板的力学性能数据：
Claims (8)
1.一种雪铲板，其特征在于，该雪铲板采用连续碳纤维增强聚丙烯材料的预浸带压制而成，所述的连续碳纤维增强聚丙烯材料的预浸带由包含以下重量份的组分制得：
聚丙烯 40-50；
碳纤维 47-58；
加工助剂 1-3。
2.根据权利要求1所述的一种雪铲板，其特征在于，所述的碳纤维的纤维束为12K，拉伸模量200GPa以上。
3.根据权利要求1所述的一种雪铲板，其特征在于，所述的聚丙烯为均聚聚丙烯。
4.根据权利要求1所述的一种雪铲板，其特征在于，所述的加工助剂选自氧化剂、润滑剂和相容剂中的一种或几种。
5.一种如权利要求1所述的雪铲板的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)将连续碳纤维增强聚丙烯材料的预浸带放入托板上的下模具上铺列，相邻层预浸带间为0°/90°排列；
(2)铺列完成后将托板送入热压机中控制温度为175～200℃，合模使上模具接触到铺好的预浸带，不施加压力，预热20～40min，预热完成后加压至3～5MPa，保压时间为20～40min；
(3)保压完成后出热压机，进入冷压机，冷压机中控制温度为4℃～15℃，合模具，保持压力1.5～3Mpa10～20min，将压力升至3～5保持10～25min；
(4)冷压完成后出模具，将压好的板材切割成雪铲板。
6.根据权利要求5所述的一种雪铲板的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的预浸带的厚度为0.20-0.25mm；所述的铺列的方式为长方向长度为1000±10mm，短方向的长度为40±10mm，铺列层数为20-27层。
7.根据权利要求5所述的一种雪铲板的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的雪铲板的长度为800±10mm，弧长为300mm，厚度为5±0.2mm。
8.根据权利要求5所述的一种雪铲板的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的连续碳纤维增强聚丙烯材料的预浸带由以下方法制得：首先将聚丙烯40-50重量份放入高速混合机中，然后加入加工助剂1-3重量份，混合温度为25～40℃，采用低速模式混料，混合时间为100-180s，然后将混合好的料加入挤出机中挤出淋膜和47-58重量份连续碳纤维复合成预浸带。
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| CN 201210082221 CN103360676A (zh) | 2012-03-26 | 2012-03-26 | 一种雪铲板及其制备方法 |
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| CN 201210082221 CN103360676A (zh) | 2012-03-26 | 2012-03-26 | 一种雪铲板及其制备方法 |
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| CN103360676A true CN103360676A (zh) | 2013-10-23 |
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| CN 201210082221 Pending CN103360676A (zh) | 2012-03-26 | 2012-03-26 | 一种雪铲板及其制备方法 |
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| CN (1) | CN103360676A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103571036A (zh) * | 2013-11-13 | 2014-02-12 | 上海交通大学 | 回收碳纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法 |
| CN103694566A (zh) * | 2013-11-30 | 2014-04-02 | 吉林省松花湖管业有限公司 | 碳纤维增强聚丙烯材料及其管道的应用 |
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2012
- 2012-03-26 CN CN 201210082221 patent/CN103360676A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103571036A (zh) * | 2013-11-13 | 2014-02-12 | 上海交通大学 | 回收碳纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法 |
| CN103694566A (zh) * | 2013-11-30 | 2014-04-02 | 吉林省松花湖管业有限公司 | 碳纤维增强聚丙烯材料及其管道的应用 |
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