CN102452203B - 一种防滑热塑性复合材料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种防滑热塑性复合材料，基层为热塑性复合材料，中间层为纤维毡，最上层为弹性体，三层材料之间通过部分浸润实现粘结。与现有技术相比，本发明采用热塑性复合材料基层提供整个复合材料的强度、刚性和冲击性能，纤维毡作为过渡层提供连接作用，弹性体层主要是提供防滑和耐磨性，通过纤维毡提供热塑性复合材料与防滑弹性体的连接，使粘结性能差的两种不同性质的材料具有很好的粘结强度，热塑性复合材料的表面很结实附着一层弹性体，可以起到很好的防滑和耐磨的作用，采用热塑性复合材料不仅能提供整个材料的强度和刚性，更重要的是提供大大优于热固性复合材料的抗冲击性能，主要应用于活动路面或其他需要防滑的地方。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料领域，尤其是涉及一种防滑热塑性复合材料。
背景技术
随着复合材料的发展，其强度、刚性方面得到极大程度的提高，在某些方面可以替代金属材料。目前，树脂基复合材料还是以热固性的复合材料为主。该材料是以增强体例如玻璃纤维与基体树脂混合然后固化得到复合材料。该复合材料由于基体是热固性的，因此材料固化成型后不能进一步熔融加工，属于不可循环使用的材料。同时热固性材料由于本身固有的特性例如脆性大，在高的冲击时会造成材料脆裂，且其低温韧性尤其不理想，大大限制了热固性复合材料的应用领域。先进热塑性复合材料是以纤维例如玻璃纤维增强热塑性的树脂，热塑性基体树脂赋予了可循环使用的特性，更重要的是热塑性树脂带来了复合材料优异的抗冲性能和更低的密度。由于先进热塑性复合材料的这些优异特性促进了该材料的巨大发展。
虽然先进热塑性复合材料具有优异的性能，但在某些特殊应用场所，有材料本身的原因也需要对材料进行改进。本发明的主要目的是提供一种具有防滑功能的材料，在先进复合材料的表面紧密复合一层弹性体，提高复合材料表面防滑性能和耐磨性，可广泛应用于活动路面等领域。
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具有很好的粘结强度、具有很好的防滑和耐磨的作用的防滑热塑性复合材料。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种防滑热塑性复合材料，其特征在于，该复合材料为三层结构，基层为热塑性复合材料，中间层为纤维毡，最上层为弹性体，上述三层材料之间通过部分浸润实现粘结。
所述的热塑性复合材料包括连续纤维增强热塑性复合材料或纤维毡增强热塑性复合材料。
所述的连续纤维增强热塑性复合材料包括连续纤维和热塑性树脂。
所述的纤维毡增强热塑性复合材料包括纤维毡和热塑性树脂。
所述的纤维毡为玻璃纤维、尼龙纤维、聚酯纤维或碳纤维中的一种或多种构成的纤维毡。
所述的弹性体为聚氨酯弹性体。
所述的连续纤维包括玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、凯夫拉纤维或超高分子量纤维的一种或几种。
所述的连续纤维为单向、0/90或根据要求的各种取向组合的连续纤维。
所述的热塑性树脂包括聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺、热塑性聚酯、聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚苯乙烯、聚氯乙烯或聚苯硫醚中的一种或几种的共混物或与其他组分的改性物。
与现有技术相比，本发明的优点之一是通过中间层的纤维毡提供热塑性复合材料与防滑弹性体的连接，使粘结性能差的两种不同性质的材料具有很好的粘结强度。众所周知，热塑性树脂特别是较弱极性的树脂例如聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)等与具有优异耐磨性能的弹性体例如聚氨酯弹性的粘结性非常差，不能很好的粘结在一起，因而也就无法在热塑性复合材料的表面粘结一层聚氨酯弹性体。
本发明的另一优点是在热塑性复合材料的表面很结实附着一层弹性体，可以起到很好的防滑和耐磨的作用，大大提高了热塑性复合材料的应用领域，特别是作为活动路面的应用。
本发明的还有一个优点是采用热塑性复合材料不仅能提供整个材料的强度和刚性，更重要的是提供大大优于热固性复合材料的抗冲击性能。
本发明的防滑、耐磨复合材料的主要应用领域为活动路面或其他需要防滑的地方。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中1为弹性体、2为纤维毡、3为热塑性复合材料。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
一种防滑热塑性复合材料，其结构如图1所示，该防滑复合材料有三层组成，基层为热塑性复合材料3，中间层为纤维毡2，最上层为弹性体1。热塑性复合材料3的基层提供整个复合材料的强度、刚性和冲击性能，纤维毡2作为过渡层提供连接作用，弹性体1主要是提供防滑和耐磨性。
在该复合材料中，基层热塑性复合材料1可以为连续纤维增强的热塑性复合材料，也可以为纤维毡增强的热塑性复合材料即GMT材料。连续纤维增强热塑性复合材料主要指复合材料中纤维的分散状态为连续纤维，其取向可以为单向也可以为0/90。纤维方向在这里不作为限制条件。该发明所提及的连续纤维可以为玻璃纤维、碳纤维或其他无机纤维如玄武岩纤维等，也可以为有机纤维例如凯夫拉纤维、超高分子量纤维。本发明提及这些纤维，但不限于这些提及的纤维，只要符合要求的能制成复合材料的连续纤维都可以作为本发明所使用的纤维。
本发明所提及的连续纤维增强热塑性复合材料中的热塑性指复合材料中所用的基体为热塑性树脂或两种及以上的的热塑性树脂的共混物。主要的热塑性树脂包括但不限于聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺、热塑性聚酯、聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚苯硫醚等。所提到的共混物是指有两种或两种以上的热塑性树脂的共混物，举一简单例子聚碳酸酯与丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的共混物PC/ABS合金。
本发明提及的纤维增强的热塑性复合材料主要指由纤维毡例如玻璃纤维增强的热塑性复合材料GMT。纤维毡可以是单一纤维组成的，也可以是两种或以上纤维组成的混杂毡。其热塑性树脂与上述提及的热塑性树脂相同，在这里就不再列举。
本发明所提及的中间层纤维毡可以是但不局限于玻璃纤维、有机纤维例如尼龙纤维、聚酯纤维等、碳纤维。但从成本上考虑，可优选玻璃纤维。纤维毡与热塑性复合材料的树脂具有部分的浸润但不能完全浸润，以使热塑性复合材料与纤维毡具有很好的粘结，提高粘结强度。如果完全浸润就会造成热塑性弹性体无法渗透到纤维毡中，实现浸润以达到粘结的目的。
本发明的防滑、耐磨复合材料的主要应用领域为活动路面或其他需要防滑的地方。
实施例2
一种防滑热塑性复合材料，该复合材料为三层结构，基层为热塑性复合材料，中间层为纤维毡，最上层为弹性体，上述三层材料之间通过部分浸润实现粘结。其中热塑性复合材料为采用单向组合的凯夫拉纤维增强的聚丙烯、聚乙烯的共混物，纤维毡为聚酯纤维，弹性体为聚氨酯弹性体。
实施例3
一种防滑热塑性复合材料，该复合材料为三层结构，基层为热塑性复合材料，中间层为纤维毡，最上层为弹性体，上述三层材料之间通过部分浸润实现粘结。热塑性复合材料为尼龙纤维、聚酯纤维增强的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，纤维毡增强热塑性复合材料，纤维毡为玻璃纤维、尼龙纤维构成的混合纤维毡，弹性体为聚氨酯弹性体。
Claims (9)
1.一种防滑热塑性复合材料，其特征在于，该复合材料为三层结构，基层为热塑性复合材料，中间层为纤维毡，最上层为弹性体，上述三层材料之间通过部分浸润实现粘结；
所述的纤维毡为玻璃纤维、尼龙纤维、聚酯纤维或碳纤维中的一种或多种构成的纤维毡。
2.根据权利要求1所述的一种防滑热塑性复合材料，其特征在于，所述的热塑性复合材料包括连续纤维增强热塑性复合材料或纤维毡增强热塑性复合材料。
3.根据权利要求2所述的一种防滑热塑性复合材料，其特征在于，所述的连续纤维增强热塑性复合材料包括连续纤维和热塑性树脂。
4.根据权利要求2所述的一种防滑热塑性复合材料，其特征在于，所述的纤维毡增强热塑性复合材料包括纤维毡和热塑性树脂。
5.根据权利要求1所述的一种防滑热塑性复合材料，其特征在于，所述的弹性体为聚氨酯弹性体。
6.根据权利要求3所述的一种防滑热塑性复合材料，其特征在于，所述的连续纤维包括玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、凯夫拉纤维或超高分子量纤维的一种或几种。
7.根据权利要求3所述的一种防滑热塑性复合材料，其特征在于，所述的连续纤维为根据要求的各种取向组合的连续纤维。
8.根据权利要求7所述的一种防滑热塑性复合材料，其特征在于，所述的连续纤维为单向或0/90的连续纤维。
9.根据权利要求3或4所述的一种防滑热塑性复合材料，其特征在于，所述的热塑性树脂包括聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺、热塑性聚酯、聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚苯乙烯、聚氯乙烯或聚苯硫醚中的一种或几种的共混物。
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