CN113994058A - 纤维增强的型压件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有横截面的细长型压件,所述型压件包括形成沿纵向延伸的中空轮廓的***壁,其中***壁的至少一部分具有至少沿所述细长型压件纵向延伸的加固层,其中所述加固层包括条带或条带层压件,其中所述加固层的厚度为至少0.6mm,和所述条带由第一热塑性组合物制成,第一热塑性组合物为包含阻燃剂的纤维增强热塑性组合物,其中所述细长型压件由第二热塑性组合物制成。
Description
技术领域
本发明涉及纤维增强的型压件,特别是板或板材,具体用于脚手架。另外,本发明涉及制备这种纤维增强的细长型压件的方法。
背景技术
在建筑业中,脚手架也称为支撑架,广泛用作临时结构,以在建筑物、桥梁和其它(人造)结构的施工、维护和维修中辅助支撑工作人员和材料。改造形式的脚手架可用于模板和支撑、看台座位、音乐会舞台等。当今世界广泛使用几类脚手架。最常用和最通用的类型是使用扣件式管型脚手架,其由用钢夹连接的钢管(也可以使用铝)制成。也可以使用木制脚手架,但不如钢制脚手架通用。通常包括的组件为脚手架的承重底板、带连接件的直立构件、水平横杆、横梁(支撑板条、板或铺板装置的水平承重构件)、斜撑、构成工作平台的板条或板式铺板构件、用于将各构件连接在一起的连接件以及用于将脚手架与其前面的建筑构造相连的脚手架连接带。板条、板或铺板单元通常由一块或多块木板制成,但也可应用LVL板和金属板或它们的组合。由于所述板或板材的材料具有相对较高的密度且尺寸较大(尤其是在纵向方向上),这些板通常很重。
WO2019/012477公开了一种带有增强元件的由热塑性材料制成的细长型压件如脚手架。应用增强元件来提高所述细长型压件的机械性能,特别是所述细长型压件纵向或长度方向的刚度。所述增强元件可以包括在至少部分***壁上的一层连续纤维带或纤维增强带。可以施用外层来包覆所述增强元件,所述外层可包含抗静电剂或阻燃剂。
虽然有一些已知的细长型压件如脚手架具有所需的机械性能,但它们可能不具有在一些情况下需要的阻燃性能。
本发明的一个目的是提供解决上述和/或其它问题的细长型压件。
发明内容
因此,本发明提供一种具有横截面的细长型压件,所述型压件包括形成沿纵向延伸的中空轮廓的***壁,其中***壁的至少一部分具有至少沿所述细长型压件纵向延伸的加固层,其中所述加固层包括条带或条带层压件,其中所述加固层的厚度为至少0.6mm,和所述条带由第一热塑性组合物制成,第一热塑性组合物为包含阻燃剂的纤维增强热塑性组合物,其中所述细长型压件由第二热塑性组合物制成。
已经令人惊讶地发现,本发明的细长型压件具有按EN13823:2014通过SBI测试确定的高阻燃性能,例如至少D级或至少C级。在这里,至少D级指D级、C级、B级、A2级或A1级。至少C级指C级、B级、A2级或A1级。
具体实施方式
条带或条带层压件的加固层
本发明的细长型压件配有加固层,其为条带或多条带层压件。在本发明的框架内,“层压件”指一种排列,其中存在至少两层本发明的条带。例如,这种层压件包括2、3、4、5、6、7、8、9、10或更多层,其中一层由本发明的条带组成。例如,在层压件中,可以布置各层使得所述条带彼此不平行。当条带彼此之间成约90°角设置时,这种层压件通常称为交叉铺层。本发明的层压件可以例如通过缠绕和/或铺层技术组装或加工成为二维或三维结构。
在本发明的上下文中,“条带”指厚度相对于其长度和宽度来说非常薄的工件。也就是说,条带具有很高的宽厚比。条带的宽度通常比厚度大1-1500倍,例如2-100倍。条带的长度可以是无限的。条带可以具有矩形横截面,但也可以具有异形截面(波纹状、肋板状等)。
例如,本发明的条带可以具有0.1-10mm的厚度和/或1-4000mm、例如10-400mm的宽度。
加固层的厚度为至少0.6mm,例如至少0.8mm、至少1.0mm、至少1.2mm、至少1.5mm,和/或至多5.0mm、至多4.0mm、至多3.0mm或至多2.0mm。
条带由第一热塑性组合物制成,第一热塑性组合物为包含阻燃剂的纤维增强热塑性组合物。
实施方案1
在一些实施方案中,加固层中的条带为包括多个带护套的连续多纤丝束的条带,其中每个带护套的连续多纤丝束包括沿纵向延伸的芯和紧密包裹所述芯的聚合物护套,其中每个芯包括含有至少一个连续玻璃多纤丝束的浸渍的连续多纤丝束,其中至少一个连续玻璃多纤丝束用浸渍剂浸渍,其中所述聚合物护套由包含阻燃剂的热塑性聚合物组合物组成。
所述条带优选由包括如下步骤的方法制备:
d)提供多个带护套的连续多纤丝束,
e)将多个带护套的连续多纤丝束沿纵向平行排列,
f)将多个带护套的连续多纤丝束分组,
其中实施步骤e)和f)使带护套的连续多纤丝束可以彼此结合,和
g)随后使多个带护套的连续多纤丝束固结形成条带。
优选通过以下顺序步骤制备带护套的连续多纤丝束:
a)从卷上解绕连续玻璃多纤丝束,
b)向连续玻璃多纤丝束施用浸渍剂,以形成浸渍的连续多纤丝束,和
c)围绕浸渍的连续多纤丝束施用热塑性聚合物组合物的护套,以形成带护套的连续多纤丝束,
其中,步骤d)的带护套的连续多纤丝束通过步骤c)获得,和
步骤d)的带护套的连续多纤丝束可以在切割后经历步骤e),但优选步骤d)的带护套的连续多纤丝束不经切割就经历步骤e)。
在这些优选的实施方案中,由步骤c)形成的带护套的连续多纤丝束(步骤d)的带护套的连续多纤丝束)不经切割就直接经历步骤e)。因此,在这些实施方案中,制备带护套的连续多纤丝束的步骤a)-c)和步骤e)-g)在一个制备***中实施。所述方法可以作为连续过程实施,即所述连续玻璃多纤丝束连续解绕用于该方法中,由此条带通过该方法连续形成。
相比于其中将步骤c)中形成的带护套的连续多纤丝束切割和制成卷筒并在步骤e)中将卷筒解绕沿纵向平行排列的方法,这种连续方法更有效且更快。这种连续方法也更易于操作,因为它不需要许多单独的过程。这将导致更低的制造成本。另外,这种连续方法生产的条带的性能如拉伸、弯曲和抗冲击性能的变化很小。
本发明方法优选不涉及切割,直到形成步骤g)的条带。因此,在步骤a)-g)期间优选不切割在步骤a)中解绕的连续玻璃多纤丝束、步骤b)中形成的浸渍的连续多纤丝束、步骤c)中形成的带护套的连续多纤丝束。
步骤a)-c)在WO2009/080281A1中有详细描述,该文件在这里作为参考引入。
出于本发明的目的,“使所述多个带护套的连续多纤丝束可以彼此结合”是指将所述多个带护套的连续多纤丝束彼此相邻放置,以使它们可以熔融在一起。
步骤e)和f)可以如下进行:首先将多个带护套的连续多纤丝束沿纵向平行排列,然后将多个带护套的连续多纤丝束分组。但步骤e)和f)也可以如下进行:首先将多个带护套的连续多纤丝束分组,然后将多个带护套的连续多纤丝束沿纵向平行排列。
步骤e)和f)也可以在同一个步骤中进行,例如通过使多个带护套的连续多纤丝束穿过狭缝模(具有矩形开口的模具,优选开口尺寸与待生产的带的厚度和宽度尺寸相当的狭缝模)。
步骤g)在固结单元中使多个带护套的连续多纤丝束固结形成条带。固结单元的实例包括但不限于带压机。
步骤g)优选通过以下顺序步骤来实施:
g1)加热多个带护套的连续多纤丝束并对其施加压力,以获得由彼此结合的多个带护套的连续多纤丝束制成的产品,和
g2)例如通过冷却辊、水浴、鼓风机、风扇或高速气刀冷却和固化由步骤g1)获得的产品。
步骤g1)优选通过以下顺序步骤来实施:
g1a)例如通过热辊、平带、烘箱或皮带压机熔融多个带护套的连续多纤丝束以将多个带护套的连续多纤丝束彼此结合,和
g1b)例如通过压延辊对步骤g1a)获得的产品施加压力以调整其厚度。
步骤g1a)加热多个带护套的连续多纤丝束使其熔融,从而将它们彼此结合。这也改善了热塑性聚合物中浸渍的连续多纤丝束的浸渍,从而改进了条带的性能。用于实施步骤g1a)的单元的实例包括热辊、平带、烘箱和皮带压机。在步骤g1a)中应用热辊的优点是其可以以高速实施。应用平带或皮带压机的优点是条带与皮带直接接触,实现了良好的传热,从而导致更好的浸渍。步骤g1b)在比前一步更低的温度下实施,这将进一步改善在热塑性聚合物中浸渍的连续多纤丝束的浸渍。这进一步实现了良好的表面质量。步骤g2)形成最终的固体条带。这可以应用冷却辊来实施,这有利于实现相对慢的冷却以减少收缩。其它一些可能的冷却方法有水浴、鼓风机、风扇、高速气刀等。这些技术可以实现快速冷却,尤其是水浴。
这种方法还可以包括将由步骤g)获得的条带切割成所需长度的步骤h),切割后的条带可以堆叠或缠绕。
每个带护套的连续多纤丝束的芯包括浸渍的连续多纤丝束,例如一个或多个浸渍的连续多纤丝束。一个或多个浸渍的连续多纤丝束优选形成所述芯的至少90wt%、更优选至少93wt%、甚至更优选至少95wt%、甚至更优选至少97wt%、甚至更优选至少98wt%、例如至少99wt%。在一个优选的实施方案中,每个芯由一个或多个浸渍的连续多纤丝束组成。
在本发明的上下文中,“沿纵向延伸”指“沿带护套的连续多纤丝束的长轴方向取向”。
浸渍的连续多纤丝束由连续玻璃多纤丝束和浸渍剂制备。
在这里应用的术语紧密包裹应理解为聚合物护套基本上与所述芯完全接触。换句话说,向所述芯施用护套使得在护套的内表面与包括浸渍的连续多纤丝束的芯之间没有故意的间隙。但本领域技术人员将理解,由于工艺变量的原因,聚合物护套与玻璃纤丝之间可能会形成小的间隙。因此,以聚合物护套的总重量计,聚合物护套优选包括小于5wt%的所述纤丝,优选小于2wt%的所述纤丝。
带护套的连续多纤丝束中聚合物护套的厚度优选为200-1500μm,例如500-1500μm。
聚合物护套的热塑性聚合物组合物
聚合物护套由热塑性聚合物组合物组成。优选地,按ISO1133(2.16kg/230℃)测量,热塑性聚合物组合物的熔体流动速率(MFR)为20-150dg/min,优选为25-120dg/min,例如为35-100dg/min。
聚合物护套的热塑性聚合物组合物中的热塑性聚合物
热塑性聚合物组合物包含热塑性聚合物。热塑性聚合物的合适实例包括但不限于:聚酰胺,例如聚酰胺6,聚酰胺66或聚酰胺46;聚烯烃,例如聚丙烯和聚乙烯;聚酯,例如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯;聚碳酸酯;聚苯硫醚;聚氨酯;及它们的混合物。
热塑性聚合物优选为聚烯烃,更优选为选自聚丙烯或乙烯和具有4-8个碳原子的α-烯烃共聚单体的弹性体及它们的任意混合物的聚烯烃。
在一个实施方案中,优选热塑性聚合物组合物以其重量计包括至少80wt%的热塑性聚合物,例如至少90wt%的聚烯烃,至少93wt%、例如至少95wt%、例如至少97wt%的热塑性聚合物,例如至少98wt%或例如至少99wt%的热塑性聚合物。在特定实施方案中,热塑性聚合物组合物由热塑性聚合物组成。在另一个实施方案中,热塑性聚合物组合物包括至少60wt%的热塑性聚合物,例如至少70wt%,例如至少75wt%和/或至多99wt%,例如至多95wt%,例如至多90wt%。
聚丙烯可例如为丙烯均聚物或无规丙烯-α-烯烃共聚物或多相丙烯共聚物。
丙烯均聚物可通过在合适的聚合条件下使丙烯聚合而获得。丙烯共聚物可通过在合适的聚合条件下使丙烯与一种或多种其它α-烯烃(优选乙烯)共聚而获得。丙烯均聚物和丙烯共聚物的制备例如在Moore,E.P.(1996)Polypropylene Handbook.Polymerization,Characterization,Properties,Processing,Applications,Hanser Publishers:纽约中有述。
无规丙烯α-烯烃共聚物中的α-烯烃例如为选自具有2或4-10个碳原子的α-烯烃的α-烯烃,优选乙烯、1-丁烯、1-己烯或它们的任意混合物。基于丙烯α-烯烃共聚物计,α-烯烃的量优选为至多10wt%,例如,基于丙烯α-烯烃共聚物计,在2-7wt%的范围内。
聚丙烯可通过任何已知的聚合技术以及用任何已知的聚合催化剂体系来制备。关于技术,可以提到的有浆液聚合、溶液聚合或气相聚合。关于催化剂体系,可以提到的有Ziegler-Natta催化剂体系、茂金属催化剂体系或单位点催化剂体系。所有这些本身都是本领域已知的。
多相丙烯共聚物通常在一个或多个反应器中通过在催化剂的存在下聚合丙烯和随后聚合丙烯-α-烯烃混合物来制备。所得的聚合物材料是多相的,但具体形态通常取决于制备方法和单体比例。
本文所定义的多相丙烯共聚物由丙烯基基体和分散的乙烯-α-烯烃共聚物组成。丙烯基基体通常形成多相丙烯共聚物中的连续相。
丙烯基基体由丙烯均聚物和/或丙烯-α-烯烃共聚物组成,基于丙烯基基体的总质量计,所述丙烯-α-烯烃共聚物由至少70%质量的丙烯和至多30%质量的α-烯烃例如乙烯组成,例如由至少80%质量的丙烯和至多20%质量的α-烯烃组成,例如由至少90%质量的丙烯和至多10%质量的α-烯烃组成。
优选地,丙烯-α-烯烃共聚物中的α-烯烃选自具有2或4-10个碳原子的α-烯烃,优选为乙烯。丙烯基基体优选由丙烯均聚物组成。
根据ISO1133(2.16kg/230℃)测量的丙烯基基体的熔体流动指数(MFI)(在其混合到本发明的组合物中之前)可以在例如0.3-200dg/min的范围内。
基于总的多相丙烯共聚物计,丙烯基基体的量例如为50-85wt%。
除丙烯基基体之外,多相丙烯共聚物还由分散的乙烯-α-烯烃共聚物组成。分散的乙烯-α-烯烃共聚物在本文中也称为“分散相”。分散相以不连续形式包埋在多相丙烯共聚物中。
分散的乙烯α-烯烃共聚物的MFI可以在宽范围内变化,例如可以在例如0.001-10dg/min的范围内(根据ISO1133(2.16kg/230℃测量),使用以下公式计算得出:
其中MFR多相是根据ISO1133(2.16kg/230℃)测量的多相丙烯共聚物的熔体流动速率,
MFRPP是根据ISO1133(2.16kg/230℃)测量的多相丙烯共聚物的丙烯基基体的MFR,
基体含量是多相丙烯共聚物中丙烯基基体的量(以wt%计),和
橡胶含量是多相丙烯共聚物中乙烯α-烯烃共聚物的量(以wt%计)。
分散的乙烯-α-烯烃共聚物的量基于总的多相丙烯共聚物计为例如50-15wt%。
例如,基于乙烯-α-烯烃共聚物计,乙烯-α-烯烃共聚物中乙烯的量(RCC2)在20-65wt%的范围内。
如本领域所公知的,丙烯基基体的量和分散的乙烯-α-烯烃共聚物的量以及乙烯α-烯烃共聚物中乙烯的量可通过13C-NMR测定。
在多相聚丙烯中,丙烯基基体的总重量与分散的乙烯-α-烯烃共聚物的总重量之和为100wt%。
乙烯-α-烯烃共聚物中的α-烯烃优选选自具有3-8个碳原子的α-烯烃及其任意混合物,优选地,乙烯-α-烯烃共聚物中的α-烯烃选自具有3-4个碳原子的α-烯烃及其任意混合物,更优选α-烯烃为丙烯,在这种情况下,乙烯-α-烯烃共聚物为乙烯-丙烯共聚物。可用作乙烯共聚单体以形成乙烯α-烯烃共聚物的具有3-8个碳原子的合适α-烯烃的实例包括但不限于丙烯、1-丁烯、1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、1-庚烯和1-辛烯。
乙烯和具有4-8个碳原子的α-烯烃共聚单体的弹性体的密度可例如在0.850-0.915g/cm3的范围内。这种弹性体有时也称为塑性体。
弹性体中的α-烯烃共聚单体优选为无环单烯烃,例如1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯或4-甲基戊烯。
因此,弹性体优选选自乙烯-1-丁烯共聚物、乙烯-1-己烯共聚物、乙烯-1-辛烯共聚物以及它们的混合物,更优选其中弹性体选自乙烯-1-辛烯共聚物。最优选地,弹性体为乙烯-1-辛烯共聚物。
优选地,弹性体的密度为至少0.865g/cm3和/或至多0.910g/cm3。例如,弹性体的密度为至少0.850,例如至少0.865,例如至少0.88,例如至少0.90和/或例如至多0.915,例如至多0.910,例如至多0.907,例如至多0.906g/cm3。更优选地,弹性体的密度在0.88至包括0.907g/cm3的范围内。最优选地,弹性体的密度在0.90至包括0.906g/cm3的范围内。
适用于本发明的弹性体是可商购的,例如以商标EXACTTM得自Exxon ChemicalCompany of Houston,Texas或以商标ENGAGETM聚合物(茂金属催化塑性体系列)得自DowChemical Company of Midland,Michigan或以商标TAFMERTM得自MITSUI Chemicals Groupof Minato Tokyo或以商标NexleneTM得自SK Chemicals。
弹性体可以使用本领域已知的方法制备,例如通过使用单位点催化剂,即其过渡金属组分为有机金属化合物并且其至少一个配体具有环戊二烯基阴离子结构的催化剂,通过该结构所述配体与过渡金属阳离子键合配位。这种催化剂也称为“茂金属”催化剂。茂金属催化剂例如描述于美国专利No.5,017,714和5,324,820中。弹性体也可以使用传统类型的多相多位点Ziegler-Natta催化剂制备。
优选地,弹性体的熔体流动指数为0.1-40dg/min(ISO1133,2.16kg,190℃),例如至少1dg/min和/或至多35dg/min。更优选地,根据ISO1133使用2.16kg重量在190℃温度下测量的弹性体的熔体流动指数为至少1.5dg/min,例如至少2dg/min,例如至少2.5dg/min,例如至少3dg/min,更优选为至少5dg/min和/或优选为至多30dg/min,更优选为至多20dg/min,更优选为至多10dg/min。
优选地,引入弹性体中的乙烯的量为至少50mol%。更优选地,引入弹性体中的乙烯的量为至少57mol%,例如至少60mol%,至少65mol%或至少70mol%。甚至更优选地,引入弹性体中的乙烯的量为至少75mol%。引入弹性体中的乙烯的量通常可以为至多97.5mol%,例如至多95mol%或至多90mol%。
聚合物护套的热塑性聚合物组合物中的阻燃剂
聚合物护套的热塑性聚合物组合物包含阻燃剂。
阻燃剂优选为有机磷酸盐化合物、有机磷酸和氧化锌的混合物;其中磷酸盐化合物与磷酸化合物的重量比为1:0.01-1:2,和其中氧化锌的存在量基于阻燃剂重量为2-10wt%。在一个实施方案中,阻燃剂为焦磷酸哌嗪、磷酸和氧化锌的混合物,更优选为50-60wt%的焦磷酸哌嗪、35-45wt%的磷酸和3-6wt%的氧化锌的混合物,所有百分比均以热塑性聚合物组合物的总重量为基准。为了避免产生疑问,阻燃剂为无卤素的阻燃剂。
在这种混合物中,有机磷酸盐化合物与磷酸化合物的重量比可以为1:0.01-1:2。该重量比优选为1:1-1:2。
混合物中的有机磷酸盐化合物可以选自焦磷酸哌嗪、多磷酸哌嗪以及它们的一种或多种组合。混合物中的磷酸化合物可以选自磷酸、焦磷酸三聚氰胺、多磷酸三聚氰胺、磷酸三聚氰胺以及它们的一种或多种组合。优选的是所述磷酸化合物为磷酸三聚氰胺。氧化锌的用量可以为阻燃剂重量的2-10wt%,更优选为3-6wt%。
合适的阻燃剂的一个实例是50-60wt%的焦磷酸哌嗪、35-45wt%的磷酸和3-6wt%的氧化锌的混合物,所有百分比均以阻燃剂总重量计。这种混合物例如可由AdekaPalmarole以ADK STAB FP-2200商购获得。
合适阻燃剂的另一个实例可以作为ADK STAB FP-2100 JC商购获得。
阻燃剂的量优选为第一热塑性聚合物组合物重量的10-35wt%。根据EN 13823:2014,对于需要满足C级要求的用途,可能需要更高的量,如20-35wt%。对于EN 13823:2014规定的D级,较低的量(如10-20wt%)可能就足够了。
聚合物护套的热塑性聚合物组合物的其它添加剂
聚合物护套的热塑性聚合物组合物可以包括其它常用的添加剂,如成核剂和澄清剂、稳定剂、脱模剂、填料、过氧化物、增塑剂、抗氧化剂、润滑剂、抗静电剂、交联剂、耐刮擦剂、高性能填料、颜料和/或着色剂、抗冲击改性剂、发泡剂、酸清除剂、循环添加剂、偶联剂、抗菌剂、防雾添加剂、防滑添加剂、防粘连添加剂、聚合物处理助剂等。这些添加剂在现有技术中是公知的。本领域熟练技术人员知道如何选择添加剂的类型和用量,从而它们不会不利地影响目标性能。在一个特殊的实施方案中,热塑性聚合物组合物由热塑性聚合物和添加剂组成。添加剂的量例如可以为第一热塑性聚合物组合物的0.1-5.0wt%。
芯
带护套的连续多纤丝束包括沿纵向延伸的芯。所述芯包括含有至少一个连续玻璃多纤丝束的浸渍的连续多纤丝束,其中至少一个连续玻璃多纤丝束用浸渍剂浸渍。
芯的玻璃纤维
玻璃纤维通常以多个连续的非常长的纤丝提供,且可为丝束、粗纱或纱线形式。纤丝为增强材料的单个纤维。丝束为多个成束的纤丝。纱线为丝束的集合,例如捻在一起的丝束。粗纱是指缠绕成卷的丝束集合。
出于本发明的目的,将玻璃多纤丝束定义为多个成束的玻璃纤丝。
玻璃多纤丝束及其制备是本领域已知的。
连续玻璃多纤丝束的纤丝密度可以在宽范围内变化。例如,连续玻璃多纤丝束每1000米玻璃纤丝/丝束可具有至少500、例如至少1000克和/或至多10000克、例如至多5000克。优选地,玻璃纤丝/丝束的量为每1000米玻璃纤丝/丝束500-10000克。
玻璃纤丝的厚度优选为5-50μm,更优选为10-30μm,甚至更优选为15-25μm。通常,玻璃纤丝的横截面为圆形,这意味着如上定义的厚度将表示直径。玻璃纤丝的横截面通常为圆形。
玻璃纤丝的长度原则上不受限制,因为它基本上等于带护套的连续多纤丝束的长度。但出于能够处理所述条带的实际原因,可能有必要将带护套的连续多纤丝束切割成较短的丝束。例如,带护套的连续多纤丝束的长度为至少1m,例如至少10m,例如至少50m,例如至少100m,例如至少250m,例如至少500m和/或例如至多25km,例如至多10km。
本发明的条带中连续玻璃多纤丝束以其重量计优选包括至多2wt%、优选0.10-1wt%的施胶剂。施胶剂的量可以用ISO 1887:2014确定。
施胶组合物通常在将玻璃纤丝集结成连续玻璃多纤丝束之前施用到玻璃纤丝上。施胶组合物的合适实例包括溶剂型组合物(例如溶解在水溶液中或分散在水中的有机材料)和熔融或辐射固化型组合物。优选地,施胶组合物为水性施胶组合物。
如本领域例如文献EP1460166A1、EP0206189A1或US4338233中所述,水性施胶组合物可以包括成膜剂、偶联剂和其它附加组分。
成膜剂通常以保护纤维免受纤丝间磨损并在纤维丝束干燥后为其提供完整性和可加工性的有效量存在。合适的成膜剂与待增强的聚合物可混溶。例如,对于增强聚丙烯,合适的成膜剂通常包括聚烯烃蜡。
偶联剂通常用于改善基体热塑性聚合物和纤维增强材料之间的粘结性。本领域已知的用于玻璃纤维的偶联剂的合适实例包括有机官能硅烷。更具体地,已经添加到施胶组合物中的偶联剂为氨基硅烷,例如氨基甲基-三甲氧基硅烷、N-(β-氨基乙基)-γ-氨基丙基-三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基-三甲氧基硅烷、γ-甲基氨基丙基-三甲氧基硅烷、δ-氨基丁基-三乙氧基硅烷、1,4-氨基苯基-三甲氧基硅烷。优选地,在本发明的条带中,施胶组合物包含氨基硅烷以能够与热塑性基体良好粘结。施胶组合物可进一步包含本领域技术人员已知适合施胶组合物的任何其它附加组分。合适的实例包括但不限于润滑剂(用于防止磨损引起的丝束损坏)、抗静电剂、交联剂、增塑剂、表面活性剂、成核剂、抗氧化剂、颜料以及它们的混合物。
通常,在将施胶组合物施用到玻璃纤丝上之后,将纤丝集结成连续玻璃多纤丝束,然后缠绕到线轴上成卷。
浸渍剂
在本发明的条带中,浸渍的连续多纤丝束由连续玻璃多纤丝束和浸渍剂制备,特别是通过将浸渍剂施用到连续玻璃多纤丝束上制备,浸渍剂的量基于带护套的连续多纤丝束计优选为0.50-18.0wt%,例如0.5-10.0wt%或例如10.0-18.0wt%。
施用到连续玻璃多纤丝束上的浸渍剂的最佳量取决于聚合物护套、形成连续玻璃丝束的玻璃纤丝的尺寸(直径)和施胶组合物的类型。通常,基于带护套的连续多纤丝束的量计,施用到连续玻璃多纤丝束上的浸渍剂的量为例如至少0.50wt%,优选至少1.0wt%,优选至少1.5wt%,优选至少2wt%,优选至少2.5wt%和/或至多10.0wt%,优选至多9.0wt%,更优选至多8.0wt%,甚至更优选至多7.0wt%,甚至更优选至多6.0wt%,甚至更优选至多5.5wt%,或例如至少10.0wt%,优选至少11wt%,优选至少12wt%和/或至多18wt%,优选至多16wt%,优选至多14%。优选地,基于带护套的连续多纤丝束计,浸渍剂的量在1.5-8wt%的范围内,甚至更优选在2.5-6.0wt%的范围内。较高量的浸渍剂增加单位厚度的冲击能量(J/mm)。但出于成本效益和低排放(挥发性有机化合物)和机械性能的原因,浸渍剂的量也不应太高。
例如,浸渍剂与连续玻璃多纤丝束的比为1:4-1:30,优选为1:5-1:20。
浸渍剂的粘度在160℃下优选为2.5-200cSt,更优选为至少5.0cSt,更优选为至少7.0cSt和/或在160℃下为至多150.0cSt,优选为至多125.0cSt,优选为至多100.0cSt。
粘度高于100cSt的浸渍剂难以施用到连续玻璃多纤丝束上。需要低粘度以促进纤维的良好润湿性能,但粘度低于2.5cSt的浸渍剂难以处理,例如,所施用的量难以控制;且浸渍剂可能挥发。出于本发明的目的,除非另有说明,否则浸渍剂的粘度根据ASTM D 3236-15(用于热熔粘结剂和涂料的表观粘度的标准测试方法,Brookfield粘度计,型号RVDV 2,#27轴,5r/min)在160℃下测量。
优选地,浸渍剂的熔点(即在熔融温度范围内的最低熔融温度)比热塑性聚合物组合物的熔点低至少20℃。更优选地,浸渍剂的熔点比热塑性聚合物组合物的熔点低至少25或30℃。例如,当热塑性聚合物组合物的熔点为约160℃时,浸渍剂的熔点可以为至多约140℃。
合适的浸渍剂与待增强的热塑性聚合物相容,甚至可溶于所述聚合物中。本领域技术人员可以基于常识选择合适的组合,并且还可以在本领域中找到这样的组合。
浸渍剂的合适实例包括低摩尔质量的化合物,例如低摩尔质量或低聚聚氨酯、聚酯例如不饱和聚酯、聚己内酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚(α-烯烃)例如高支化聚乙烯和聚丙烯、聚酰胺例如尼龙以及其它烃类树脂。
对于增强聚丙烯,浸渍剂优选包括高度支化的聚(α-烯烃),例如高度支化的聚乙烯、改性的低分子量聚丙烯、矿物油例如石蜡或硅以及这些化合物的任意混合物。
浸渍剂优选包含至少20wt%,更优选至少30wt%,更优选至少50wt%,例如至少99.5wt%,例如100wt%的支化聚(α-烯烃),最优选支化聚乙烯。为了使浸渍剂在160℃时的粘度达到2.5-200cSt,可将支化聚(α-烯烃)与油混合,其中所述油选自:矿物油,例如石蜡油或硅油;烃油;及其任意混合物。
优选地,浸渍剂为非挥发性的和/或基本上不含溶剂。在本发明的上下文中,非挥发性是指浸渍剂的沸点或沸点范围高于将浸渍剂施用到连续多纤丝玻璃丝束上的温度。在本发明的上下文中,“基本上不含溶剂”是指浸渍剂以其重量计包含少于10wt%的溶剂,优选少于5wt%的溶剂。在优选的实施方案中,浸渍剂不含任何有机溶剂。
浸渍剂可以进一步与本领域已知的其它添加剂混合。合适的实例包括:润滑剂;抗静电剂;UV稳定剂;增塑剂;表面活性剂;成核剂;抗氧化剂;颜料;染料;和粘结促进剂例如具有马来酸酯化反应基团的改性聚丙烯;及其任何组合,只要粘度保持在所需范围内即可。可以使用本领域已知的任何方法将液体浸渍剂施用到连续玻璃多纤丝束上。可以应用模具施用所述液体浸渍剂。将浸渍剂施用到连续玻璃多纤丝束上的其它合适方法包括具有皮带、辊的施用器和热熔施用器。这种方法例如描述于文献EP0921919B1、EP0994978B1、EP0397505B1、WO2014/053590A1以及其中引用的参考文献中。所使用的方法应能够将恒定量的浸渍剂施用到连续多纤丝束上。
以带护套的连续多纤丝束为基准,浸渍的连续多纤丝束的量优选为10-70wt%,例如15-70wt%、例如20-70wt%或例如25-70wt%。浸渍的连续多纤丝束和聚合物护套的总量优选为100wt%。
实施方案2
在一些实施方案中,加固层中的条带为纤维增强复合材料,包括:
含有包含阻燃剂的热塑性聚合物组合物的基体材料;和
含有在基体材料中分散的多根连续纤维的非织造纤维区域;
其中所述非织造纤维区域的长和宽分别与所述纤维增强复合材料的长和宽基本相等;
其中所述非织造纤维区域的平均相对纤维面积覆盖率(RFAC)(%)为65-90和方差系数(COV)(%)为3-20;和
其中多根连续纤维中的每一根均与纤维增强复合材料的长度基本平行。
作为基体材料的热塑性聚合物组合物,可以合适地应用针对实施方案1解释的构成聚合物护套的热塑性聚合物组合物。因此,针对实施方案1解释的构成聚合物护套的热塑性聚合物组合物的描述,包括对阻燃剂的描述,完全适用于实施方案2的基体材料的热塑性聚合物组合物。
作为纤维增强复合材料中的连续纤维,可以合适地应用针对实施方案1解释的在芯中包括的连续玻璃多纤丝束。因此,针对实施方案1解释的在芯中包括的连续玻璃多纤丝束的描述完全适用于实施方案2的纤维增强复合材料中的连续纤维。
纤维增强复合材料可以包括至少35-70vol%、优选40-65vol%,或更优选45-55vol%的多根连续纤维。
纤维增强复合材料的其它细节在WO2016/142784中给出,该文献在此作为参考引入。
细长型压件
第二热塑性组合物
细长型压件由第二热塑性组合物制成。
第二热塑性组合物包含热塑性聚合物、任选的玻璃纤维和任选的阻燃剂。
作为第二热塑性组合物中的热塑性聚合物,可以合适地应用针对实施方案1解释的构成聚合物护套的热塑性聚合物组合物中的热塑性聚合物。因此,针对实施方案1解释的构成聚合物护套的热塑性聚合物组合物中的热塑性聚合物的描述完全适用于第二热塑性组合物中的热塑性聚合物。
第一热塑性组合物中的热塑性聚合物优选与第二热塑性组合物中的热塑性聚合物为相同类型。这在细长型压件和加固层之间的相容性和粘合强度方面有利。
优选地,第一热塑性组合物和/或第二热塑性组合物包含聚烯烃,优选为聚丙烯。更优选地,第一热塑性组合物和第二热塑性组合物包含聚烯烃,优选为聚丙烯。
作为第二热塑性组合物中的任选玻璃纤维,可以合适地应用针对实施方案1解释的芯中包括的连续玻璃多纤丝束。因此,针对实施方案1解释的芯中包括的连续玻璃多纤丝束的描述完全适用于第二热塑性组合物中的任选玻璃纤维。
例如,第二热塑性组合物可以包含STAMAXTM材料,商购自SABIC的长玻璃纤维增强聚丙烯,例如通常长度为约15mm、直径为约3mm的颗粒形状。
第二热塑性组合物优选包含阻燃剂。作为第二热塑性组合物中的阻燃剂,可以合适地应用第一热塑性组合物中的阻燃剂。因此,对第一热塑性聚合物组合物中阻燃剂的描述完全适用于第二热塑性组合物中的阻燃剂。
阻燃剂的量优选为第二热塑性聚合物组合物重量的10-35wt%、例如10-20wt%或20-35wt%。
细长型压件的形状和尺寸
细长型压件可以包括区段、板、管道、板材等。***壁的厚度可以为1mm,优选为2-5mm。可以缩小例如切割这些元件到所需的长度。当用作板材时(例如用作脚手架板材时),可获得相对于类似尺寸的LVL或木板来说重量的减轻。
细长工件的横截面可以有几种形式,例如正方形、矩形、圆形或任意多边形。对于脚手架板材,细长型压件具有矩形横截面,其中外壁包括两个纵向轮廓的侧壁、一个上壁和一个底壁。上壁和底壁的宽度W大于侧壁的高度H。对于这种形状,在上壁和/或底壁处提供加固元件,同时覆盖至少部分上壁和/或底壁。
细长型压件的其它细节在WO2019/012477中给出,该文献在此作为参考引入。
覆盖层
细长型压件可以进一步配有在条带或条带层压件上提供的热塑性聚合物膜。
热塑性聚合物膜优选由含热塑性聚合物、任选的阻燃剂和任选的填料(如滑石)的组合物制成。
作为热塑性聚合物膜中的热塑性聚合物,可以合适地应用针对实施方案1解释的构成聚合物护套的热塑性聚合物组合物中的热塑性聚合物。因此,针对实施方案1解释的构成聚合物护套的热塑性聚合物组合物中的热塑性聚合物的描述完全适用于热塑性聚合物膜中的热塑性聚合物。
热塑性聚合物膜优选包含阻燃剂。作为热塑性聚合物膜中的阻燃剂,可以合适地应用第一热塑性组合物中的阻燃剂。因此,对第一热塑性聚合物组合物中阻燃剂的描述完全适用于热塑性聚合物膜中的阻燃剂。
阻燃剂的量优选为热塑性聚合物膜重量的10-35wt%或15-25wt%。
滑石的量优选为热塑性聚合物膜重量的10-35wt%或15-25wt%。
所述热塑性聚合物膜例如可以包括SABIC 57F9722PP。
例如,热塑性聚合物膜的厚度为0.5-1.5mm。
型压件的制备方法
另外,本发明涉及形成上述型压件的制备方法,所述方法包括:模塑第二热塑性聚合物组合物以提供具有***壁的细长型压件,所述***壁形成沿纵向延伸的中空轮廓;和在至少一部分***壁上提供加固层。
可以应用挤出模塑(挤出)或任何其他合适的模塑形式(如注塑)来模塑细长型压件。可以为已模塑好的细长工件提供加固层。这可以在单独的处理步骤中完成,例如应用双皮带压机、热枪或层压,用至少部分覆盖的加固层覆盖***壁。
替代地,加固层可通过共挤出的方式,在单个工艺步骤中,或在多步方法的第二个下游工艺步骤中,施用到细长型压件上。加固层可以同时或在单独的下游步骤中共挤出到细长工件的***壁上。
优选地,本发明的细长型压件具有按EN13823:2014通过SBI测试确定的高阻燃性能,例如至少D级或至少C级。
其它方面
本发明还涉及包括多个带护套的连续多纤丝束的条带,其中每个带护套的连续多纤丝束包括沿纵向延伸的芯和紧密包裹所述芯的聚合物护套,其中每个芯包括含有至少一个连续玻璃多纤丝束的浸渍的连续多纤丝束,其中至少一个连续玻璃多纤丝束用浸渍剂浸渍,其中所述聚合物护套由包含阻燃剂的热塑性聚合物组合物组成。
本发明还涉及纤维增强复合材料,包括:
含有包含阻燃剂的热塑性聚合物组合物的基体材料;和
含有在基体材料中分散的多根连续纤维的非织造纤维区域;
其中所述非织造纤维区域的长和宽分别与所述纤维增强复合材料的长和宽基本相等;
其中所述非织造纤维区域的平均相对纤维面积覆盖率(RFAC)(%)为65-90和方差系数(COV)(%)为3-20;和
其中多根连续纤维中的每一根均与纤维增强复合材料的长度基本平行。
应注意本发明涉及这里描述的特征的所有可能组合,特别优选的是权利要求中给出的那些特征组合。因此,应理解这里描述了与本发明组合物相关的特征的所有组合、与本发明方法相关的特征的所有组合以及与本发明组合物相关的特征和与本发明方法相关的特征的所有组合。
还应注意术语‘包括’不排除其它要素的存在。但应理解对包含某些组分的产物/组合物的描述也公开了由这些组分组成的产物/组合物。由这些组分组成的产物/组合物可能是有利的,因为它提供了制备所述产物/组合物的更简单、更经济的方法。类似地,还应理解对包含某些步骤的方法的描述也公开了由这些步骤组成的方法。由这些步骤组成的方法可能是有利的,因为它提供了更简单、更经济的方法。
下面通过如下实施例描述本发明,但本发明不限于此。
实施例
应用的材料
使用根据ISO1133在230℃/2.16kg下测得的熔体流动速率为66dg/min的多相丙烯共聚物(PP1)。多相丙烯共聚物中乙烯-丙烯共聚物的量(RC)为18.5wt%。乙烯-丙烯共聚物中乙烯的量(RCC2)为55wt%,和多相丙烯共聚物中乙烯总量(TC2)为10wt%。基体为丙烯均聚物,其根据ISO 1133在230℃下测得的熔体流动速率为156dg/min,如本文所述计算得出的乙烯-丙烯共聚物的熔体流动速率为1.5dg/g。
使用含有施胶剂的玻璃粗纱作为连续玻璃多纤丝束,该粗纱的直径为19微米,tex为3000(tex表示每1000m玻璃的克数)。其基于带护套的连续多纤丝束的量在本文中表示为GF(wt%)。
作为偶联剂(CA),应用商购自Exxon Mobile的Exxelor PO1020,其为马来酸酐功能化的均聚聚丙烯。
作为浸渍剂(IA),应用在100℃下按ASTM D 3236-15测量粘度为49mPa.s的高度支化聚乙烯蜡(Dicera 13082Paramelt)。
作为UV稳定剂,应用商购自BASF的Sabostab UV 119,其为来自CIBA的受阻胺光稳定剂(HALS)。
作为阻燃剂(FR),应用商购自Adeka Palmarole的ADK STAB FP-2200S。这种材料是包括焦磷酸哌嗪、磷酸化合物和氧化锌的混合物。
步骤1制备条带
方法1
步骤1-1制备带护套的连续多纤丝束(线涂覆)
应用WO2009/080281A1的实施例中详细描述的线涂覆方法,使用表1中给出的不同组分的量制备单个带护套的连续多纤丝束。
作为第一步,在温度160℃下熔融和混合浸渍剂,并应用WO2014/053590 A1中描述的蜡浸渍装置将浸渍剂施用于从卷上解绕的连续玻璃多纤丝束上。
将PP1进料至主进料器,将添加剂(HALS、CA、TS)混合并进料至添加剂进料器,同时在温度为约250℃下将FR进料至75mm双螺杆挤出机(由Berstorff制造,螺杆L/D比为34)的侧进料器中,以获得熔融的聚丙烯基体组合物。
然后应用具有2.8mm模孔的挤出机头线涂覆模具,应用熔融聚丙烯基体组合物为浸渍的连续玻璃多纤丝束加护套。加护套步骤在浸渍步骤后立即在线实施。
浸渍和加护套的线速度为60m/min。冷却后,将所述多纤丝束缠绕到卷筒上。所获得的多纤丝束的长度约为400m。
表1 应用方法1A生产的带护套的连续多纤丝束的组成细节
线涂覆 | 无FR条带 | FR条带 |
PP1(wt%) | 26.24 | 21.87 |
GF(wt%) | 60.30 | 60.30 |
CA(wt%) | 3.00 | 3.00 |
浸渍剂(wt%) | 10.00 | 5.00 |
UV稳定剂(wt%) | 0.06 | 0.06 |
热稳定剂(wt%) | 0.40 | 0.40 |
FR(wt%) | 0.00 | 9.37 |
步骤1-2由步骤1-1产生的带护套的连续多纤丝束制备条带
在本步骤中,应用步骤1-1中获得的多纤丝束制备条带。首先,将所述多纤丝束从卷筒放到解绕机中,和然后从解绕机上解绕。随后,将所述多纤丝束卷绕到覆盖有涂层的金属圆筒上,以防止所述多纤丝束粘接到圆筒表面上。然后,将圆筒放入温度为172℃的烘箱中。当所述多纤丝束表面温度达到172℃和所有护套均已熔融和所有多纤丝束均已结合在一起(目测)后,将圆筒从烘箱中取出,放入开放区域经过1.5小时,以实现自由空气冷却。然后将所获得的条带再一次放入温度为172℃的烘箱,并在条带上放置重物。在温度达到172℃后,关闭烘箱的加热,并通过缓慢冷却获得条带。
缓慢冷却后,通过应用双皮带压机(来自RutzDouble Meyer的KFK-XL 1900)使条带固结,以提高条带质量。这个机器有四个长度为4.5m的加热区和两个长度为3.5m的冷却区。将条带放到底部皮带上。皮带速度设定为2m/min,皮带间隙为2.3mm和皮带温度设定为190℃。应用双皮带压机后所获得的条带的厚度平均为1.7mm。
方法2
按WO2016/142784A1中所述的方法,由带护套的连续多纤丝束制备条带。平均而言,所获得条带的厚度为0.5mm。
表2 应用方法2生产的带护套的连续多纤丝束的组成
单向条带 | 无FR条带 | FR条带 |
PP1(wt%) | 36.24 | 16.24 |
GF(wt%) | 60.30 | 60.30 |
偶联剂(wt%) | 3.00 | 3.00 |
浸渍剂(wt%) | 0.00 | 0.00 |
UV稳定剂(wt%) | 0.06 | 0.06 |
热稳定剂(wt%) | 0.40 | 0.40 |
FR(wt%) | 0.00 | 20 |
步骤2结构型材的制备
在170-195℃和线速度0.35m/min下挤出结构型材。模具尺寸导致产品的片厚度为55+/-1.0mm,顶层/底层壁厚为3.2mm,肋厚度为2.0+/-0.2mm,宽度为237+/-3mm。
制备了两种类型的结构型材:
一个含阻燃剂,和另一个不含阻燃剂。
由包括如下的组合物制备阻燃剂结构型材(FR型材):
-25wt%ADK STAB FP-2100JC。
由包括如下的组合物制备无阻燃剂结构型材(无FR型材):
步骤3在结构型材上施用条带
应用双皮带压机(来自RutzDouble Mayer的KFK-XL 1900)将按方法1和2在步骤1中制备的条带层压到在步骤2中制备的结构型材上。皮带温度设定为200℃,皮带间隙设定为59mm,和皮带速度设定为2m/min。每个结构型材的尺寸为237mm宽和3m长。应用两种类型的结构型材:FR型材和无FR型材。下表4总结了结构型材的组成、制备方法和条带的组成、施用于结构型材的条带层数、条带方向和条带(总)厚度。在实施例3中,在提供条带后,在其上提供由60wt%的聚丙烯、20wt%的滑石和20wt%的ADK STAB FP-2200S组成的组合物制成的0.8mm的膜。
单项燃烧项目测试
单项燃烧项目(SBI)测试(方法EN 13823:2014)被认为是建筑/结构产品在按其阻燃性能分类之前应该通过的监管测试。
程序
SBI测试的程序包括将试样暴露于30kW的扩散火焰中。该火焰通过燃烧扩散气体燃烧器中的丙烷提供。测试试样包括两个样品,各样品的尺寸分别为1.5mx1.0m和1.5mx0.5m。两个样品以直角安装,形成一个角状试样。如下图所示,将试样安放在地板上和然后放到推车上。暴露于火焰的时间为20分钟。应用气罩来收集燃烧气体。通过引入排气管的光信号的衰减来测量烟产生量。***中有用于测量的差压探头、气体采样探头和热电偶。在测试结束时可以确定各种参数。
-热释放率,以kW为单位
-基于热释放的火焰生长速率(FIGRA),以W/s为单位
-在第一个10分钟中释放的总热量(THR600s),以MJ为单位
-总烟产生量(TSP),以m2为单位
-烟生长速率(SMOGRA),以m2/s2为单位
-横向火焰蔓延(LFS)至长翼的未端,目测观察
-燃烧滴落物和颗粒,目测观察
分类
基于测试结果,试样可分类为A2、B、C和D级。下表给出了确定试样级别的标准。
表3 按EN 13823:2014实施的SBI测试分级
对于这里提供的实验,按EN 13823:2014实施单项燃烧项目(SBI)测试方法
表4 配有用方法1制备的条带的型材
CE1 | CE2 | CE3 | Ex.1 | ||
型材 | FR或无FR | 无FR | FR | FR | FR |
条带 | - | - | 无FR | FR | |
#层数 | 0 | 0 | 1 | 1 | |
层的方向 | 交叉/单向 | 单向 | 单向 | ||
层厚度(mm) | 1.8 | 1.8 | |||
结果 | 失败 | 失败 | 失败 | C级 |
由上表的结果可以看出,本发明的含阻燃条带的制品(Ex.1)通过了SBI测试的C级,而条带中不含阻燃剂的制品(CE1、CE2、CE3)未能通过。另外,由表4还可以看出,为了通过SBI测试的C级,需要在结构型材上存在阻燃条带。
表5 配有用方法2制备的条带的型材
CE1 | CE2 | CE4 | CE5 | Ex.2 | Ex.3 | |
型材 | 无FR | FR | 无FR | FR | FR | FR |
条带 | FR | FR | FR | FR | ||
#层数 | 0 | 0 | 1 | 1 | 2 | 2 |
层的方向 | - | - | 交叉 | 交叉 | 交叉 | 交叉 |
层厚度(mm) | - | - | 0.5 | 0.5 | 1.0 | 1.0 |
覆盖膜 | 有(0.8mm) | |||||
结果 | 失败 | 失败 | 失败 | 失败 | D级 | C级 |
由以上结果可以看出,本发明含阻燃条带的制品(Ex.2、Ex.3)分别通过了SBI测试的D级和C级,而具有较薄条带或没有条带的制品(CE1、CE2、CE4、CE5)未能通过。
Claims (15)
1.一种具有横截面的细长型压件,所述型压件包括形成沿纵向延伸的中空轮廓的***壁,其中***壁的至少一部分具有至少沿所述细长型压件纵向延伸的加固层,其中所述加固层包括条带或条带层压件,其中所述加固层的厚度为至少0.6mm,和所述条带由第一热塑性组合物制成,第一热塑性组合物为包含阻燃剂的纤维增强热塑性组合物,其中所述细长型压件由第二热塑性组合物制成。
2.权利要求1的细长型压件,其中加固层中的条带为包括多个带护套的连续多纤丝束的条带,其中每个带护套的连续多纤丝束包括沿纵向延伸的芯和紧密包裹所述芯的聚合物护套,其中每个芯包括含有至少一个连续玻璃多纤丝束的浸渍的连续多纤丝束,其中至少一个连续玻璃多纤丝束用浸渍剂浸渍,其中所述聚合物护套由包含阻燃剂的热塑性聚合物组合物组成。
3.权利要求1的细长型压件,其中加固层中的条带为纤维增强复合材料,其包括:
含有包含阻燃剂的热塑性聚合物组合物的基体材料;和
含有在基体材料中分散的多根连续纤维的非织造纤维区域;
其中所述非织造纤维区域的长和宽分别与所述纤维增强复合材料的长和宽基本相等;
其中所述非织造纤维区域的平均相对纤维面积覆盖率(RFAC)(%)为65-90和方差系数(COV)(%)为3-20;和
其中多根连续纤维中的每一根均与纤维增强复合材料的长度基本平行。
4.前述权利要求任一项的细长型压件,其中所述加固层为条带层压件,例如两层的条带层压件。
5.前述权利要求任一项的细长型压件,其中所述加固层的厚度为至少0.8mm、至少1.0mm、至少1.2mm、至少1.5mm和/或至多5.0mm、至多4.0mm、至多3.0mm或至多2.0mm。
6.前述权利要求任一项的细长型压件,其中在第一热塑性组合物中的阻燃剂为有机磷酸盐化合物、有机磷酸和氧化锌的混合物;其中磷酸盐化合物与磷酸化合物的重量比为1:0.01至1:2,和其中氧化锌的存在量基于阻燃剂重量为2-10wt%。
7.前述权利要求任一项的细长型压件,其中第二热塑性组合物包含阻燃剂,其中在第二热塑性组合物中的阻燃剂优选为有机磷酸盐化合物、有机磷酸和氧化锌的混合物;其中磷酸盐化合物与磷酸化合物的重量比为1:0.01至1:2,和其中氧化锌的存在量基于阻燃剂重量为2-10wt%。
8.前述权利要求任一项的细长型压件,其中所述细长型压件还包括设置在所述条带或条带层压件上的热塑性聚合物膜。
9.权利要求8的细长型压件,其中所述热塑性聚合物膜包含阻燃剂,其中热塑性聚合物膜中的阻燃剂优选为有机磷酸盐化合物、有机磷酸和氧化锌的混合物;其中磷酸盐化合物与磷酸化合物的重量比为1:0.01至1:2,和其中氧化锌的存在量基于阻燃剂重量为2-10wt%。
10.权利要求8或9的细长型压件,其中热塑性聚合物膜的厚度为0.5-1.5mm。
11.前述权利要求任一项的细长型压件,其中所述细长型压件按EN13823:2014通过SBI测试确定的阻燃性能为至少D级或至少C级。
12.前述权利要求任一项的细长型压件,其中第一热塑性组合物和/或第二热塑性组合物包含聚烯烃,优选为聚丙烯,其中第一热塑性组合物中的热塑性聚合物与第二热塑性组合物中的热塑性聚合物优选为相同类型。
13.前述权利要求任一项的细长型压件的制备方法,所述方法包括:模塑第二热塑性聚合物组合物以提供具有***壁的细长型压件,所述***壁形成沿纵向延伸的中空轮廓;和在至少一部分***壁上提供加固层。
14.一种包括多个带护套的连续多纤丝束的条带,其中每个带护套的连续多纤丝束包括沿纵向延伸的芯和紧密包裹所述芯的聚合物护套,其中每个芯包括含有至少一个连续玻璃多纤丝束的浸渍的连续多纤丝束,其中至少一个连续玻璃多纤丝束用浸渍剂浸渍,其中所述聚合物护套由包含阻燃剂的热塑性聚合物组合物组成。
15.一种纤维增强复合材料,包括:
含有包含阻燃剂的热塑性聚合物组合物的基体材料;和
含有在基体材料中分散的多根连续纤维的非织造纤维区域;
其中所述非织造纤维区域的长和宽分别与所述纤维增强复合材料的长和宽基本相等;
其中所述非织造纤维区域的平均相对纤维面积覆盖率(RFAC)(%)为65-90和方差系数(COV)(%)为3-20;和
其中多根连续纤维中的每一根均与纤维增强复合材料的长度基本平行。
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