CN103121321B - 连续纤维增强热塑性树脂复合材料预浸带边角料利用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及连续纤维增强热塑性树脂复合材料预浸带边角料利用方法，在预浸料生产过程中，将此种边角料打成卷，再通过缠绕机，将其紧密缠绕在需要长度、宽度的铁板上，后将此种预浸带边角料缠绕板放在热压机中压制成连续纤维增强热塑性树脂边角料的预浸料片材，将其横纵铺叠在热压机上压制成板材。与现有技术相比，本发明可以利用生产的边角料进行再生产，避免了浪费，节约了成本。
Description
技术领域
本发明涉及连续纤维增强热塑性树脂复合材料板材技术领域，尤其是涉及在生产连续纤维增强热塑性树脂预浸带边角料的应用、回收方法及其制品。
背景技术
随着材料技术领域的飞速发展，一种重量更轻的高比强度、高比模量；耐腐蚀、耐水性好，对多种酸、碱呈惰性；不导电，介电强度高；能量控制性能特别好，抗冲击，抗气浪，致断应变值高；加工简便和易清洁，不需特殊的贮存条件，贮存寿命无限；成型压力和温度低，可减少模具成本；成型周期短；可重复成型的连续纤维增强热塑性树脂复合材料的问世对材料领域是一重大突破。
连续纤维增强热塑性树脂复合材料的预浸带生产过程中，根据预浸带规格，需要对边幅进行修剪，在左右两边会减掉一定的宽度的预浸带。此种预浸带边角料如果废弃掉将对环境污染，同时也将增加产品成本。关于连续纤维增强热塑性树脂预浸带边角料的回收利用方法是非常少见的，主要因为连续纤维增强热塑性复合材料预浸带生产一直被国外发达国家所垄断，在我国是最近两年才开始规模生产，至于连续纤维增强热塑性树脂复合材料预浸带边角料的回收方法的文献专利也很少提及。本发明方法即将连续纤维增强热塑性树脂复合材料预浸带边角料有效的利用降低成本，又能够减少对环境的污染。对于连续纤维增强热塑性树脂复合材料的发展起到推动作用。
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连续纤维增强热塑性树脂复合预浸带制作过程中废弃边角料的应用方法，通过该方法能够制得具有较高强度的物理机械性能的片材，利用该片材制作的相应产品。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：将各种连续纤维增强热塑性树脂复合材料预浸带边角料打成卷，再通过缠绕设备，将其紧密缠绕在宽度为0.5m～1.2m、长度为0.5m～2.4m、厚度为1～3mm的铁板上，后将此种预浸带边角料缠绕板放在热压机中并在缠绕板四周放上垫片后热压1min～3min，再进入冷压机中冷压3～5min后压制出上下两块边角料预浸带。将边角料预浸带横纵铺叠在热压机上压制成板材。
所述的连续纤维增强热塑性树脂复合材料预浸带边角料，在生产过程中必须要缠绕成30cm～40cm宽的卷。
所述的连续纤维增强热塑性树脂复合材料边角料在缠绕过程中，需要紧密排列在铁板上。
所述的连续纤维增强热塑性树脂复合材料边角料紧密缠绕在铁板上后，根据其树脂基体的不同，放入热压机中热压温度为155℃～300℃。
所述的预浸带边角料缠绕板在热压机中的压力为0.5MPa～0.7MPa。
所述的预浸带边角料缠绕板在冷压机中的压力为0.5MPa～1.0MPa。
所述的在预浸带边角料缠绕板四周放的垫片厚度为预浸带厚度的2倍与铁板厚度的总和。
与现有技术相比，本发明具有更高的物理机械性能。如表1所示，实施例1的玻纤含量为53％，其拉伸强度175MPa、弯曲强度可以达到210MPa；而对于非边角料的合格产品的拉伸强度约为245MPa，弯曲强度为260MPa左右。可以知道此种预浸带边角料处理方法的拉伸强度下降了约为28.5％，弯曲强度下降了19％左右。而将预浸带边角料打碎后再重新模压制成板材的拉伸强度只能达到55MPa左右，其弯曲强度可以达到105MPa。从中可以看出此中预浸带边角料回收利用方法不仅可以减少生产成本的增加以及浪费对环境产生的污染，而且生产出具有较高的力学性能产品，实现了预浸带边角料非常高的回收利用价值，同时对整个连续纤维增强热塑性树脂复合材料行业起到一定的推动作用。
附图说明
图1为连续纤维增强热塑性树脂复合材料预浸带边角料缠绕铁板热压成形后的连续纤维增强热塑性树脂预浸带边角料片材示意图；
图2为连续纤维增强热塑性树脂复合材料预浸带边角料片材横纵铺叠示意图；
图3为连续纤维增强热塑性树脂预浸带复合材料边角料片材横纵铺叠热压制得板材的平面示意图。
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
将连续玻纤增强聚丙烯复合材料预浸带边角料打成卷，再通过缠绕设备，将其紧密缠绕在宽度为0.5m、长度为2.4m、厚度为1mm的铁板上，后将此种预浸带边角料缠绕板放在热压机中并在缠绕板四周放上垫片后热压1min，再进入冷压机中冷压3min后压制出上下两块边角料预浸带，所得边角料片材如图1所示。将边角料预浸带横纵铺叠在热压机上，如图2所示，最后经热压机热压压制成板材，如图3所示。所得性能如表1所示。
其中，连续玻纤增强聚丙烯复合材料预浸带边角料纤维含量为53％，在生产过程中必须要缠绕成30cm的卷。连续玻璃纤维增强聚丙烯树脂复合材料预浸带边角料在缠绕过程中紧密排列在铁板上。
连续玻璃纤维增强聚丙烯树脂复合材料预浸带边角料紧密缠绕在铁板上后，根据其树脂基体的不同，放入热压机中热压温度为185℃，压力为0.5MPa。在冷压机中的压力为1.0MPa。另外，在连续玻璃纤维增强聚丙烯树脂复合材料预浸带边角料缠绕板四周放的垫片厚度为预浸带厚度的2倍与铁板厚度的总和。
实施例2
将连续碳纤维增强聚氯乙烯复合材料预浸带边角料打成卷，再通过缠绕设备，将其紧密缠绕在宽度为1.2m、长度为0.5m、厚度为3mm的铁板上，后将此种预浸带边角料缠绕板放在热压机中并在缠绕板四周放上垫片后热压3min，再进入冷压机中冷压5min后压制出上下两块边角料预浸带。将边角料预浸带横纵铺叠在热压机上压制成板材，所得性能如表1所示。
其中，连续玻纤增强聚丙烯复合材料预浸带边角料纤维含量为50％，在生产过程中必须要缠绕成40cm的卷。连续玻璃纤维增强聚丙烯树脂复合材料预浸带边角料在缠绕过程中紧密排列在铁板上。
连续碳纤维增强聚氯乙烯复合材料预浸带边角料紧密缠绕在铁板上后，根据其树脂基体的不同，放入热压机中热压温度为210℃，压力为0.7MPa。在冷压机中的压力为0.5MPa。另外，在连续玻璃纤维增强聚丙烯树脂复合材料预浸带边角料缠绕板四周放的垫片厚度为预浸带厚度的2倍与铁板厚度的总和。
实施例3
将连续玄武岩纤维增强聚对苯二甲酸丁二醇酯预浸带边角料打成卷，再通过缠绕设备，将其紧密缠绕在宽度为1m、长度为1.5m、厚度为2mm的铁板上，后将此种预浸带边角料缠绕板放在热压机中并在缠绕板四周放上垫片后热压2min，再进入冷压机中冷压4min后压制出上下两块边角料预浸带。将边角料预浸带横纵铺叠在热压机上压制成板材，所得性能如表1所示。
连续玻纤增强聚丙烯复合材料预浸带边角料纤维含量为55％，在生产过程中必须要缠绕成35cm的卷。连续玄武岩纤维增强聚对苯二甲酸丁二醇酯预浸带边角料在缠绕过程中，需要紧密排列在铁板上。根据其树脂基体的不同，放入热压机中热压温度为300℃，压力为0.6MPa。在冷压机中的压力为0.8MPa。另外，连续玄武岩纤维增强聚对苯二甲酸丁二醇酯预浸带边角料缠绕板四周放的垫片厚度为预浸带厚度的2倍与铁板厚度的总和。
实施例4
将连续玻璃纤维增强聚乙烯复合材料预浸带边角料打成卷，再通过缠绕设备，将其紧密缠绕在宽度为0.8m、长度为1m、厚度为3mm的铁板上，后将此种预浸带边角料缠绕板放在热压机中并在缠绕板四周放上垫片后热压3min，再进入冷压机中冷压35min后压制出上下两块边角料预浸带。将边角料预浸带横纵铺叠在热压机上压制成板材，所得性能如表1所示。
连续玻纤增强聚丙烯复合材料预浸带边角料纤维含量为51％，在生产过程中必须要缠绕成40cm的卷。连续玻璃纤维增强聚乙烯复合材料预浸带边角料在缠绕过程中，需要紧密排列在铁板上。根据其树脂基体的不同，放入热压机中热压温度为155℃，压力为0.7MPa，在冷压机中的压力为1.0MPa。另外，在连续玻璃纤维增强聚乙烯复合材料预浸带边角料缠绕板四周放的垫片厚度为预浸带厚度的2倍与铁板厚度的总和。
表1列出了各个实施案例的性能测试结果
Claims (8)
1.连续纤维增强热塑性树脂复合材料预浸带的边角料的利用方法，其特征在于，该方法将连续纤维增强热塑性树脂复合材料预浸带的边角料打成卷，再通过缠绕机，将其紧密缠绕在预浸带边角料缠绕板上，然后置于热压机中热压1min～3min，再进入冷压机中冷压3～5min后压制出上下两块边角料预浸带，最后将边角料预浸带横纵铺叠在热压机上压制成板材即可。
2.根据权利要求1所述的连续纤维增强热塑性树脂复合材料预浸带的边角料的利用方法，其特征在于，连续纤维增强热塑性树脂复合材料预浸带的边角料在预浸带缠卷的同时也缠绕成卷，卷的宽度30cm～40cm。
3.根据权利要求1所述的连续纤维增强热塑性树脂复合材料预浸带的边角料的利用方法，其特征在于，所述的预浸带边角料缠绕板的宽度为0.5m～1.2m、长度为0.5m～2.4m、厚度为1mm～3mm。
4.根据权利要求1所述的连续纤维增强热塑性树脂复合材料预浸带的边角料的利用方法，其特征在于，所述的预浸带边角料缠绕板的四周放置有垫片。
5.根据权利要求4所述的连续纤维增强热塑性树脂复合材料预浸带的边角料的利用方法，其特征在于，所述的垫片的厚度为边角料预浸带厚度的2倍与预浸带边角料缠绕板厚度的总和。
6.根据权利要求1所述的连续纤维增强热塑性树脂复合材料预浸带的边角料的利用方法，其特征在于，所述的热压机的热压温度为155℃～300℃。
7.根据权利要求1所述的连续纤维增强热塑性树脂复合材料预浸带的边角料的利用方法，其特征在于，所述的热压机的压力为0.5MPa～0.7MPa。
8.根据权利要求1所述的连续纤维增强热塑性树脂复合材料预浸带的边角料的利用方法，其特征在于，所述的冷压机中的压力为0.5MPa～1.0MPa。
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