CN103507200A - 一种微孔泡沫复合材料的制备方法及其产品 - Google Patents

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Abstract

本发明属于高分子复合材料技术领域，公开了一种微孔泡沫复合材料的制备方法及其产品。制备方法如下：（1）把0.1~70份预浸料置于注塑机模具型腔静模或/和动模内壁处，合模；（2）从注塑机料斗处加入30~99.9份热塑性塑料；惰性气体通过计量阀注入机筒内的热塑性塑料熔体中，混合均匀，形成热塑性塑料/惰性气体均相体系；（3）注射，开模，制备得到微孔泡沫复合材料。制备得到的材料是由以下重量份数的组分制成：0.1~70份预浸料，30~99.9份热塑性塑料；所述的预浸料制备成纤维增强热塑性塑料，热塑性塑料制备成微孔泡沫塑料，微孔泡沫塑料在纤维增强热塑性塑料表面成型得到微孔泡沫复合材料。本发明的材料力学性能优异，尤其是强度高，抗冲击性能好。

Description

一种微孔泡沫复合材料的制备方法及其产品
技术领域
本发明属于高分子复合材料技术领域，涉及一种微孔泡沫复合材料的制备方法及其产品。
背景技术
微孔发泡塑料是指微孔直径为0.1-10μm，微孔密度109-1015个/cm3的一种泡沫塑料，是由美国麻省理工学院的J.E.Martini等人在1981年首先研制成功。这种微孔泡沫塑料泡孔极小且分布均匀，能使聚合物中的微隙圆孔化，泡孔起到了一种类似橡胶颗粒增韧的作用，这些微小的泡孔通过钝化裂纹尖端，增加传播裂纹所需要的能量来阻止裂纹的扩展，从而改善塑料泡体的力学性能，提高冲击强度、韧性和耐疲劳寿命。微孔泡沫塑料可用作包装、建筑、汽车、电子、家电等领域。
微孔泡沫塑料作为一种性能优异的新型材料，在取得巨大进展的同时，也出现了很多问题（1）由于微孔泡沫塑料在注塑成型时气泡沿模具表面释放或流动，导致制品表面粗糙，形成不了光滑表面，限制了其应用领域，如何提高微孔发泡塑料制品的表面质量是当前急需解决的难题。（2）在一些应用领域，微孔泡沫塑料力学性能尤其是强度较差，限制了其发展。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种微孔泡沫复合材料的制备方法。
本发明的另一个目的是提供一种由上述方法制备得到的微孔泡沫复合材料，该复合材料具有质量轻、抗冲击性能好，强度高等优点。
本发明的技术方案如下：
本发明提供了一种微孔泡沫复合材料的制备方法，该方法包括以下步骤：
（1）把0.1~70份预浸料置于注塑机模具型腔静模或/和动模内壁处，合模；
（2）从注塑机料斗处加入30~99.9份热塑性塑料；惰性气体通过计量阀注入机筒内的热塑性塑料熔体中，混合均匀，形成热塑性塑料/惰性气体均相体系；
（3）注射，开模，制备得到微孔泡沫复合材料。
所述的注塑机模具的预热温度为20~120℃。
所述的注塑机料筒温度为加料段100~250℃，压缩段140~300℃，均化段140~300℃。
所述的惰性气体的通入量为热塑性塑料的质量百分比为0.1~1%。
所述的注射的预浸料、热塑性塑料/惰性气体混合物的体积占模具型腔体积的50~99%。
所述的注射的时间为0.01~2S。
所述的预浸料选自单向预浸带或预浸布中的一种或一种以上。
所述的惰性气体为二氧化碳或氮气。
本发明还提供了一种由上述方法制备得到的微孔泡沫复合材料，该材料是由以下重量份数的组分制成：0.1~70份预浸料，30~99.9份热塑性塑料；所述的预浸料制备成纤维增强热塑性塑料，热塑性塑料制备成微孔泡沫塑料，微孔泡沫塑料在纤维增强热塑性塑料表面成型得到微孔泡沫复合材料。
所述的微孔泡沫复合材料由二层材料组成：一层是微孔泡沫塑料，另一层是纤维增强热塑性塑料，两层材料通过注塑工艺在模具的型腔内粘合而成。
所述的微孔泡沫复合材料由三层材料组成：中间层是微孔泡沫塑料，另外两层是纤维增强热塑性塑料，三层材料通过注塑工艺在模具的型腔内粘合而成。
所述的纤维平均长度≥0.8mm；为连续纤维。
所述的热塑性塑料或预浸料通过自制的方法获得。
热塑性塑料的制备方法如下：
称取10-100份热塑性树脂，0-100份填料、0-40份增韧剂、0-20份阻燃剂、0-10份助剂，通过混合机搅拌5-20分钟。把混合料由料斗处加入双螺杆挤出机，玻纤喂料口处加入玻璃纤维0-60份，挤出机温度区间为100-400℃，挤出速度为50-500转/分钟，牵引，切粒，制备得到热塑性塑料。
单向预浸带的制备方法如下：
称取5-80份热塑性树脂、20-95份纤维、0-80份填料、0-60份增韧剂、0-60份阻燃剂、0-10份助剂，通过混合机搅拌5-20分钟。把混合料由料斗处加入螺杆挤出机中，挤出机温度区间为100-400℃，挤出速度为50-500转/分钟，挤出料挤入熔体槽中，保持熔体槽温度为100-400℃，从熔体槽的一侧引入20-95份纤维，另一侧引出纤维，纤维牵引速度为1米-100米/分钟，经过压机压制，制备得到单向预浸带。
预浸布的制备方法如下：
称取5-80份热塑性树脂、20-95份纤维、0-80份填料、0-60份增韧剂、0-60份阻燃剂、0-10份助剂，通过混合机搅拌5-20分钟。把混合料由料斗处加入螺杆挤出机中，挤出机温度区间为100-400℃，挤出速度为50-500转/分钟，挤出成膜。膜厚1-10mm。将纤维毡或纤维布与热塑性树脂膜交替层叠，夹具夹好后，经牵引通过加热区，加热温度为100-400℃，经过压机压制，制备得到预浸布。
本发明中的预浸料由包括但不局限于以下重量份数的组分制成：5~80份热塑性树脂、20~95份纤维、0~80份填料、0~60份增韧剂、0~60份阻燃剂、0-10份助剂。
所述的热塑性塑料由包括但不局限于以下重量份数的组分制成：10-100份热塑性树脂，0-100份填料、0-60份纤维、0-40份增韧剂、0-20份阻燃剂、0-10份助剂。
所述的助剂包括以下组分的至少一种：抗氧剂、光稳定剂、抗静电剂、偶联剂、润滑剂、抗菌剂、抗水解剂、颜料。
所述的热塑性树脂选自聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、聚甲醛、聚苯醚、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或一种以上；其中：聚酰胺进一步选自聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺1010、聚酰胺11或聚酰胺12的一种或一种以上。
所述的纤维包括碳纤维、玻璃纤维、金属纤维、聚酯纤维、聚酰胺纤维、陶瓷纤维或聚对苯二甲酰对苯二胺纤维中的一种或一种以上；其中：聚酰胺纤维优选聚酰胺6纤维、聚酰胺66纤维、聚酰胺1010纤维、聚酰胺11纤维或聚酰胺12纤维中的一种或一种以上。
所述的填料为无机填料；优选滑石粉、碳酸钙、硫酸钡、玻璃微珠、玻璃粉或炭黑中的一种或一种以上。
所述的增韧剂选自抗冲树脂、橡胶、抗冲树脂接枝聚合物或橡胶接枝聚合物中的一种或一种以上；优选乙烯-辛烯共聚物（POE）、氯化聚乙烯（CPE）、甲基丙烯酸酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物（MBS）、乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）、丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）、乙丙橡胶（EPR）、三元乙丙橡胶（EPDM）、丁基橡胶或丁腈橡胶(NBR)中的一种或一种以上。
所述的阻燃剂选自卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、磷－卤系阻燃剂或磷－氮系阻燃剂中的一种或一种以上；优选氢氧化镁、氢氧化铝、聚磷酸铵、八溴醚、磷酸三苯酯、六溴环十二烷、硼酸锌、十溴二苯乙烷、红磷、聚磷酸铵、磷酸三苯酯、十溴二苯醚、三氧化二锑、磷酸三苯酯、三聚氰氨或硼酸锌中的一种或一种以上。
所述的抗氧剂选自受阻酚类、受阻胺类、亚磷酸酯类或硫代酯类的一种或一种以上；优选抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1098、抗氧剂626、抗氧剂300、抗氧剂1330、抗氧剂619F或抗氧剂168中的一种或一种以上。
所述的偶联剂选自硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂或锆类偶联剂中的一种或一种以上；优选乙烯基三氯硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-（2，3-环氧丙氧基）丙基三甲氧基硅烷或Y-氯丙基三乙氧基硅或异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯中的一种或一种以上。
所述的光稳定剂选自紫外线吸收剂、自由基捕获剂、猝灭剂和光屏蔽剂中的一种或一种以上；优选光聚-{[6-[（1,1,3,3,-四甲基丁基）-胺基]1,3,5,-三嗪-2,4-二基][（2,2,6,6-四甲基哌啶基）-亚胺基]-1,6-己烷二基-[（2,2,6,6-四甲基哌啶基）-亚胺基]}（简称稳定剂944）、聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯（简称光稳定剂622）、聚｛[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基]]-1,3,5-三嗪-2,4-双[(2,2,6,6,-四甲基-哌啶基)亚氨基]-1,6-己二撑[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]｝与聚丁二酸（4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇）酯的复合物（简称光稳定剂783）或癸二酸双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶)酯与1-(甲基)-8-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶)癸二酸酯的混合物（简称光稳定剂292）中的一种或一种以上。
所述的润滑剂包括硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸、油酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酰胺或亚乙基双硬脂酰胺中的一种或一种以上。
所述的抗静电剂选自阳离子型、阴离子型、两性离子型、非离子型或高分子永久型抗静电剂中的一种或多一种以上。优选聚醚酯酰胺、环氧丙烷共聚合物、氧化乙烯。
所述的抗菌剂选自无机抗菌剂或有机抗菌剂中的一种或一种以上。优选载银磷酸锆抗菌剂，载银沸石抗菌剂。
所述的抗水解剂选用碳化二亚胺。
所述的颜料选用炭黑。
本发明同现有技术相比，具有以下优点和有益效果：
1、本发明的材料表面光滑，没有缩孔，外观质量好。
2、本发明的材料力学性能优异，尤其是强度高，抗冲击性能好。
3、本发明的产品可应用于汽车、火车、轮船、航空、建筑、体育、军工、交通、水利设施、家电、电力设备、电子领域
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的说明。
除非另外定义，本文所使用的所有科技术语具有如本发明所属领域中的普通技术人员所共知的相同含义。在矛盾的情况下，以包括定义的本说明书为准。
本发明描述了合适的方法和材料，但类似于或相当于本发明所述方法和材料可用于实施或检验本发明。
本发明中，所述的注塑机（也称注塑成型机、注射机）是指在一定的压力下，将塑料或橡胶注入成型模中具制成各种形状的一种成型设备。
本发明中，所述的预浸料为本领域所公知的含义，指用于制造树脂基复合材料的浸渍树脂体系的纤维或其织物经烘干或预聚的中间材料。单向预浸带又称无纬布，是指在纤维长丝上预先浸渍上树脂的一种中间产品；预浸布是指在纤维布（包括平纹布、斜纹布、缎纹布）或纤维毡（包括连续毡、针刺毡、连续针刺毡）上预先浸渍上树脂的一种中间产品。
本发明中，所述的热塑性塑料是指以热塑性树脂为基体，添加各种纤维、填料、增韧剂、阻燃剂、抗静电剂、抗紫外助剂等辅料通过挤出机等共混设备制备得到的一种材料。
本发明材料的力学性能测试的标准如下：
拉伸性能的测试：GB1040/T-1992,塑料拉伸性能试验方法，拉伸速度5mm/min。
弯曲性能的测试：GB/T 9341塑料的弯曲性能测试方法，弯曲速度10mm/min。
冲击性能的测试：悬臂梁缺口冲击强度按照GB/T1843-1996，塑料悬臂梁冲击试验方法。
以下所用的纤维平均长度≥0.8mm；为连续纤维。
实施例1
预浸料选用单向预浸带。单向预浸带由以下重量份数的组分制备而成：95份玻璃纤维，10份聚丙烯。
聚丙烯塑料由以下重量份数的组分制备而成：59.6份聚丙烯，15份乙烯辛烯共聚物，25份滑石粉，0.2份抗氧剂1010，0.2份抗氧剂168。
按下列方法成型微孔泡沫复合材料。
（1）把5份单向预浸带置于注塑机模具型腔静模内壁处，合模；模具预热至40℃；
（2）从注塑机料斗处加入95份聚丙烯塑料；料筒温度为加料160℃，压缩段190℃，均化段190℃；二氧化碳气体通过计量阀注入机筒内的热塑性塑料熔体中，混合均匀，形成聚丙烯塑料/二氧化碳气体均相体系；二氧化碳气体的通入量为聚丙烯塑料的0.1%（质量百分比）。
（3）注射，单向预浸带、聚丙烯塑料/二氧化碳气体混合物的体积占模具型腔体积的99%；注射时间为2S；开模，制备得到双层微孔泡沫复合材料。
微孔泡沫复合材料由二层材料组成：一层是微孔泡沫塑料，另一层是纤维增强热塑性塑料，两层材料通过注塑工艺在模具的型腔内粘合而成。
实施例2
预浸料选用单向预浸带。单向预浸带由以下重量份数的组分制备而成：70份玻璃纤维，29.4份聚丙烯，0.3份抗氧剂1010，0.3份抗氧剂168。
聚丙烯塑料由以下重量份数的组分制备而成：69.6份聚丙烯，10份十溴二苯醚，5份三氧化二锑，15份碳酸钙，0.2份抗氧剂1010，0.2份抗氧剂168。
按下列方法成型微孔泡沫复合材料。
（1）把15份单向预浸带置于注塑机模具型腔静模内壁处，合模；模具预热至20℃；
（2）从注塑机料斗处加入85份聚丙烯塑料；料筒温度为加料170℃，压缩段200℃，均化段200℃；二氧化碳气体通过计量阀注入机筒内的聚丙烯塑料熔体中，混合均匀，形成聚丙烯塑料/二氧化碳气体均相体系；二氧化碳气体的通入量为聚丙烯塑料的0.2%（质量百分比）。
（3）注射，单向预浸带、聚丙烯塑料/二氧化碳气体混合物的体积占模具型腔体积的95%；注射时间为0.5S；开模，制备得到双层微孔泡沫复合材料。
微孔泡沫复合材料由二层材料组成：一层是微孔泡沫塑料，另一层是纤维增强热塑性塑料，两层材料通过注塑工艺在模具的型腔内粘合而成。
实施例3
预浸料选用单向预浸带。单向预浸带由以下重量份数的组分制备而成：40份聚酯纤维，49.4份聚丙烯，10份滑石粉，0.3份抗氧剂1010，0.3份抗氧剂168。
聚丙烯塑料由以下重量份数的组分制备而成：89份聚丙烯，10份乙烯辛烯共聚物，0.2份抗氧剂1010，0.2份抗氧剂168。
按下列方法成型微孔泡沫复合材料。
（1）把20份单向预浸带置于注塑机模具型腔静模内壁处，合模；模具预热至30℃；
（2）从注塑机料斗处加入80份聚丙烯塑料；料筒温度为加料170℃，压缩段200℃，均化段200℃；二氧化碳气体通过计量阀注入机筒内的聚丙烯塑料熔体中，混合均匀，形成聚丙烯塑料/二氧化碳气体均相体系；二氧化碳气体的通入量为聚丙烯塑料的0.3%（质量百分比）。
（3）注射，单向预浸带、聚丙烯塑料/二氧化碳气体混合物的体积占模具型腔体积的95%；注射时间为0.4S；开模，制备得到双层微孔泡沫复合材料。
微孔泡沫复合材料由二层材料组成：一层是微孔泡沫塑料，另一层是纤维增强热塑性塑料，两层材料通过注塑工艺在模具的型腔内粘合而成。
实施例4
预浸料选用单向预浸带。单向预浸带由以下重量份数的组分制备而成：50份碳纤维，44.4份聚丙烯，5份乙烯辛烯共聚物，0.3份抗氧剂1010，0.3份抗氧剂168。
聚丙烯塑料选自聚丙烯树脂。
按下列方法成型微孔泡沫复合材料。
（1）把30份单向预浸带置于注塑机模具型腔静模内壁处，合模；模具预热至50℃；
（2）从注塑机料斗处加入70份聚丙烯塑料；料筒温度为加料120℃，压缩段180℃，均化段180℃；二氧化碳气体通过计量阀注入机筒内的聚丙烯塑料熔体中，混合均匀，形成聚丙烯塑料/二氧化碳气体均相体系；二氧化碳气体的通入量为聚丙烯塑料的0.4%（质量百分比）。
（3）注射，单向预浸带、聚丙烯塑料/二氧化碳气体混合物的体积占模具型腔体积的90%；注射时间为0.5S；开模，制备得到双层微孔泡沫复合材料。
微孔泡沫复合材料由二层材料组成：一层是微孔泡沫塑料，另一层是纤维增强热塑性塑料，两层材料通过注塑工艺在模具的型腔内粘合而成。
实施例5
预浸料选用单向预浸带。单向预浸带由以下重量份数的组分制备而成：80份玻璃纤维，20份聚丙烯。
聚丙烯塑料由以下重量份数的组分制备而成：49.6份聚丙烯，10份聚丙烯接枝马来酸酐，40份玻纤，0.2份抗氧剂1010,0.2份抗氧剂168。
按下列方法成型微孔泡沫复合材料。
（1）把13份单向预浸带置于注塑机模具型腔静模内壁处，合模；模具预热至50℃；
（2）从注塑机料斗处加入87份聚丙烯塑料；料筒温度为加料140℃，压缩段180℃，均化段180℃；二氧化碳气体通过计量阀注入机筒内的聚丙烯塑料熔体中，混合均匀，形成聚丙烯塑料/二氧化碳气体均相体系；二氧化碳气体的通入量为聚丙烯塑料的0.5%（质量百分比）。
（3）注射，单向预浸带、聚丙烯塑料/二氧化碳气体混合物的体积占模具型腔体积的85%；注射时间为0.5S；开模，制备得到双层微孔泡沫复合材料。
微孔泡沫复合材料由二层材料组成：一层是微孔泡沫塑料，另一层是纤维增强热塑性塑料，两层材料通过注塑工艺在模具的型腔内粘合而成。
实施例6
预浸料选用单向预浸带。单向预浸带由以下重量份数的组分制备而成：70份玻璃纤维，29.5份聚酰胺6，0.2份抗氧剂1010，0.3份抗氧剂168。
聚酰胺塑料熔融指数为40g/10min，由以下重量份数的组分制备而成：59.6份聚酰胺6，40份滑石粉，0.2份抗氧剂1098，0.2份抗氧剂626。
按下列方法成型微孔泡沫复合材料。
（1）把5份单向预浸带置于注塑机模具型腔动模内壁处，合模；模具预热至60℃；
（2）从注塑机料斗处加入95份聚酰胺塑料；料筒温度为加料190℃，压缩段240℃，均化段240℃；二氧化碳气体通过计量阀注入机筒内的聚酰胺塑料熔体中，混合均匀，形成聚酰胺塑料/二氧化碳气体均相体系；二氧化碳气体的通入量为聚酰胺塑料的0.7%（质量百分比）。
（3）注射，单向预浸带、聚酰胺塑料/二氧化碳气体混合物的体积占模具型腔体积的80%；注射时间为0.6S；开模，制备得到双层微孔泡沫复合材料。
微孔泡沫复合材料由二层材料组成：一层是微孔泡沫塑料，另一层是纤维增强热塑性塑料，两层材料通过注塑工艺在模具的型腔内粘合而成。
实施例7
预浸料选用单向预浸带。单向预浸带由以下重量份数的组分制备而成：60份聚对苯二甲酰对苯二胺纤维，39.5份聚酰胺66，0.2份抗氧剂1098，0.3份抗氧剂168。
聚酰胺塑料由以下重量份数的组分制备而成：69份聚酰胺66，30份玻璃纤维，0.6份油酸酰胺，0.2份抗氧剂1010,0.2份抗氧剂168。
按下列方法成型微孔泡沫复合材料。
（1）把16份单向预浸带置于注塑机模具型腔动模内壁处，合模；模具预热至120℃；
（2）从注塑机料斗处加入84份聚酰胺塑料；料筒温度为加料190℃，压缩段270℃，均化段270℃；二氧化碳气体通过计量阀注入机筒内的聚酰胺塑料熔体中，混合均匀，形成聚酰胺塑料/二氧化碳气体均相体系；二氧化碳气体的通入量为聚酰胺塑料的0.8%（质量百分比）。
（3）注射，单向预浸带、聚酰胺塑料/二氧化碳气体混合物的体积占模具型腔体积的70%；注射时间为0.7S；开模，制备得到双层微孔泡沫复合材料。
微孔泡沫复合材料由二层材料组成：一层是微孔泡沫塑料，另一层是纤维增强热塑性塑料，两层材料通过注塑工艺在模具的型腔内粘合而成。
实施例8
预浸料选用预浸布。预浸布由以下重量份数的组分制备而成：40份聚对苯二甲酰对苯二胺纤维，59.5份聚酰胺6，0.2份抗氧剂1098，0.3份抗氧剂626。
聚酰胺塑料由以下重量份数的组分制备而成：79.4份聚酰胺6，15份乙烯辛烯共聚物，5份聚丙烯接枝马来酸酐，0.2份抗氧剂1098,0.2份抗氧剂168。
按下列方法成型微孔泡沫复合材料。
（1）把20份预浸布置于注塑机模具型腔静模内壁处，合模；模具预热至80℃；
（2）从注塑机料斗处加入80份聚酰胺塑料；料筒温度为加料190℃，压缩段240℃，均化段240℃；二氧化碳气体通过计量阀注入机筒内的聚酰胺塑料熔体中，混合均匀，形成聚酰胺塑料/二氧化碳气体均相体系；二氧化碳气体的通入量为聚酰胺塑料的0.8%（质量百分比）。
（3）注射，预浸布、聚酰胺塑料/二氧化碳气体混合物的体积占模具型腔体积的60%；注射时间为0.8S；开模，制备得到双层微孔泡沫复合材料。
微孔泡沫复合材料由二层材料组成：一层是微孔泡沫塑料，另一层是纤维增强热塑性塑料，两层材料通过注塑工艺在模具的型腔内粘合而成。
实施例9
预浸料选用预浸布。预浸布由以下重量份数的组分制备而成：60份碳纤维，40份聚酯树脂。
聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料由以下重量份数的组分制备而成：63份聚对苯二甲酸丁二醇酯，10份十溴二苯乙烷，5份三氧化二锑，0.2份抗氧剂1010，0.3份抗氧剂168，20份玻璃纤维，1份碳化二亚胺，1.5份炭黑。
按下列方法成型微孔泡沫复合材料。
（1）把8份预浸布置于注塑机模具型腔静模内壁处，合模；模具预热至80℃；
（2）从注塑机料斗处加入92份聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料；料筒温度为加料190℃，压缩段240℃，均化段240℃；二氧化碳气体通过计量阀注入机筒内的聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料熔体中，混合均匀，形成聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料/二氧化碳气体均相体系；二氧化碳气体的通入量为聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料的1%（质量百分比）。
（3）注射，预浸布、聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料/二氧化碳气体混合物的体积占模具型腔体积的50%；注射时间为1S；开模，制备得到双层微孔泡沫复合材料。
微孔泡沫复合材料由二层材料组成：一层是微孔泡沫塑料，另一层是纤维增强热塑性塑料，两层材料通过注塑工艺在模具的型腔内粘合而成。
实施例10
预浸料选用预浸布。预浸布由以下重量份数的组分制备而成：60份玻璃纤维，20份聚丙烯，20份聚乙烯。
聚苯乙烯塑料由以下重量份数的组分制备而成：84.6份聚苯乙烯，15份红磷，0.2份抗氧剂1010,0.2份抗氧剂168。
按下列方法成型微孔泡沫复合材料。
（1）把18份预浸布置于注塑机模具型腔静模及动模内壁处，合模；模具预热至80℃；
（2）从注塑机料斗处加入82份聚苯乙烯塑料；料筒温度为加料140℃，压缩段180℃，均化段180℃；二氧化碳气体通过计量阀注入机筒内的聚苯乙烯塑料熔体中，混合均匀，形成聚苯乙烯塑料/二氧化碳气体均相体系；二氧化碳气体的通入量为聚苯乙烯塑料的0.45%（质量百分比）。
（3）注射，预浸布、聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料/二氧化碳气体混合物的体积占模具型腔体积的50%；注射时间为1.5S；开模，制备得到三层微孔泡沫复合材料。
微孔泡沫复合材料由三层材料组成：中间层是微孔泡沫塑料，另外两层是纤维增强热塑性塑料，三层材料通过注塑工艺在模具的型腔内粘合而成。
实施例11
预浸料选用预浸布。预浸布由以下重量份数的组分制备而成：55份玻璃纤维，45份聚对苯二甲酸丁二醇酯。
聚对苯二甲酸丁二醇酯塑料由以下重量份数的组分制备而成：34份聚对苯二甲酸丁二醇酯，20份聚对苯二甲酸乙二醇酯，45份玻璃纤维，0.6份油酸酰胺，0.2份抗氧剂1010,0.2份抗氧剂168。
按下列方法成型微孔泡沫复合材料。
（1）把18份预浸布置于注塑机模具型腔静模及动模内壁处，合模；模具预热至80℃；
（2）从注塑机料斗处加入82份聚对苯二甲酸丁二醇酯塑料；料筒温度为加料160℃，压缩段240℃，均化段240℃；二氧化碳气体通过计量阀注入机筒内的聚对苯二甲酸丁二醇酯塑料熔体中，混合均匀，形成聚对苯二甲酸丁二醇酯塑料/二氧化碳气体均相体系；二氧化碳气体的通入量为聚对苯二甲酸丁二醇酯塑料的0.5%（质量百分比）。
（3）注射，预浸布、聚对苯二甲酸丁二醇酯塑料/二氧化碳气体混合物的体积占模具型腔体积的90%；注射时间为0.5S；开模，制备得到三层微孔泡沫复合材料。
微孔泡沫复合材料由三层材料组成：中间层是微孔泡沫塑料，另外两层是纤维增强热塑性塑料，三层材料通过注塑工艺在模具的型腔内粘合而成。
实施例12
预浸料选用预浸布。预浸布由以下重量份数的组分制备而成：95份玻璃纤维，5份聚丙烯，2份乙烯基三乙氧基硅烷，2份硬脂酸。
聚乙烯塑料由以下重量份数的组分制备而成：80份聚乙烯，20份聚丙烯，20份玻璃纤维，10份炭黑，20份乙烯辛烯共聚物，1份抗氧剂1010，1份抗氧剂168，20份氢氧化镁，2份乙烯基三氯硅烷，2份光稳定剂944，10份硬脂酸钙，2份聚醚酯酰胺，2份载银沸石抗菌剂。
按下列方法成型微孔泡沫复合材料。
（1）把30份预浸布置于注塑机模具型腔静模及动模内壁处，合模；模具预热至40℃；
（2）从注塑机料斗处加入70份聚乙烯塑料；料筒温度为加料100℃，压缩段140℃，均化段140℃；二氧化碳气体通过计量阀注入机筒内的聚乙烯塑料熔体中，混合均匀，形成聚乙烯塑料/二氧化碳气体均相体系；二氧化碳气体的通入量为聚乙烯塑料的0.6%（质量百分比）。
（3）注射，预浸布、聚乙烯塑料/二氧化碳气体混合物的体积占模具型腔体积的92%；注射时间为0.6S；开模，制备得到三层微孔泡沫复合材料。
微孔泡沫复合材料由三层材料组成：中间层是微孔泡沫塑料，另外两层是纤维增强热塑性塑料，三层材料通过注塑工艺在模具的型腔内粘合而成。
实施例13
预浸料选用预浸布。预浸布由以下重量份数的组分制备而成：20份金属纤维，80份聚丙烯，80份玻璃微珠，60份乙烯-醋酸乙烯共聚物，45份十溴二苯乙烷，15份三氧化二锑，2份乙烯基三乙氧基硅烷，2份硬脂酸，1份抗氧剂1010，1份抗氧剂168，2份γ-（2，3-环氧丙氧基）丙基三甲氧基硅烷，2份光稳定剂292，2份环氧丙烷共聚合物，2份载银磷酸锆抗菌剂。
聚丙烯塑料由以下重量份数的组分制备而成：100份聚丙烯，100份玻璃粉，5份金属纤维，20份三元乙丙橡胶，1份抗氧剂1010，1份抗氧剂168，20份磷酸三苯酯，2份异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯，2份光稳定剂622，10份硬脂酸锌，2份氧化乙烯，2份载银磷酸锆抗菌剂。
按下列方法成型微孔泡沫复合材料。
（1）把50份预浸布置于注塑机模具型腔静模及动模内壁处，合模；模具预热至40℃；
（2）从注塑机料斗处加入50份聚丙烯塑料；料筒温度为加料130℃，压缩段190℃，均化段190℃；二氧化碳气体通过计量阀注入机筒内的聚丙烯塑料熔体中，混合均匀，形成聚丙烯塑料/二氧化碳气体均相体系；二氧化碳气体的通入量为聚丙烯塑料的0.8%（质量百分比）。
（3）注射，预浸布、聚丙烯塑料/二氧化碳气体混合物的体积占模具型腔体积的93%；注射时间为0.7S；开模，制备得到三层微孔泡沫复合材料。
微孔泡沫复合材料由三层材料组成：中间层是微孔泡沫塑料，另外两层是纤维增强热塑性塑料，三层材料通过注塑工艺在模具的型腔内粘合而成。
实施例14
预浸料选用预浸布。预浸布由以下重量份数的组分制备而成：40份陶瓷纤维，60份聚甲醛，20份炭黑，30份苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，30份三聚氰胺，1份乙烯基三乙氧基硅烷，1份芥酸酰胺，0.5份抗氧剂300，1份γ-（2，3-环氧丙氧基）丙基三甲氧基硅烷，1份光稳定剂944，1份氧化乙烯，1份载银磷酸锆抗菌剂。
聚甲醛塑料由以下重量份数的组分制备而成：50份聚甲醛，50份碳酸钙，25份玻璃纤维，20份丁腈橡胶，1份抗氧剂1330，1份Y-氯丙基三乙氧基硅，1份光稳定剂783，5份油酸酰胺，1份氧化乙烯，1份载银磷酸锆抗菌剂。
按下列方法成型微孔泡沫复合材料。
（1）把0.1份预浸布置于注塑机模具型腔静模及动模内壁处，合模；模具预热至50℃；
（2）从注塑机料斗处加入99.9份聚甲醛塑料；料筒温度为加料160℃，压缩段240℃，均化段240℃；二氧化碳气体通过计量阀注入机筒内的聚甲醛塑料熔体中，混合均匀，形成聚甲醛塑料/二氧化碳气体均相体系；二氧化碳气体的通入量为聚甲醛塑料的0.8%（质量百分比）。
（3）注射，预浸布、聚甲醛塑料/二氧化碳气体混合物的体积占模具型腔体积的96%；注射时间为1.8S；开模，制备得到三层微孔泡沫复合材料。
微孔泡沫复合材料由三层材料组成：中间层是微孔泡沫塑料，另外两层是纤维增强热塑性塑料，三层材料通过注塑工艺在模具的型腔内粘合而成。
实施例15
预浸料选用预浸布。预浸布由以下重量份数的组分制备而成：60份玻璃纤维，40份聚氯乙烯。
聚氯乙烯塑料由以下重量份数的组分制备而成：10份聚氯乙烯，25份玻璃纤维，30份碳酸钙，2份乙烯基三氯硅烷，5份硬脂酸钙，0.5份抗氧剂1010，0.5抗氧剂168。
按下列方法成型微孔泡沫复合材料。
（1）把70份预浸布置于注塑机模具型腔静模及动模内壁处，合模；模具预热至40℃；
（2）从注塑机料斗处加入30份聚氯乙烯塑料；料筒温度为加料130℃，压缩段190℃，均化段190℃；氮气通过计量阀注入机筒内的聚氯乙烯塑料熔体中，混合均匀，形成聚氯乙烯塑料/氮气均相体系；氮气的通入量为聚氯乙烯塑料的0.8%（质量百分比）。
（3）注射，预浸布、聚氯乙烯塑料/氮气混合物的体积占模具型腔体积的97%；注射时间为1.5S；开模，制备得到微孔泡沫复合材料。
微孔泡沫复合材料由三层材料组成：中间层是微孔泡沫塑料，另外两层是纤维增强热塑性塑料，三层材料通过注塑工艺在模具的型腔内粘合而成。
表1
拉伸强度（Mpa）  断裂伸长率 弯曲强度（Mpa）  缺口冲击强度(kJ/m2)
  实施例1   152   4.1   159   151
  实施例2   233   4.8   241   冲不断（5j）
  实施例3   66   6.9   66   冲不断（5j）
  实施例4   453   5.3   451   冲不断（5j）
  实施例5   201   2.9   211   冲不断（5j）
  实施例6   224   1.7   229   冲不断（5j）
  实施例7   430   2.8   441   冲不断（5j）
  实施例8   387   8.3   389   冲不断（5j）
  实施例9   264   3.3   271   冲不断（5j）
  实施例10   251   1.1   260   冲不断（5j）
  实施例11   199   1.1   201   冲不断（5j）
  实施例12   511   1.2   515   冲不断（5j）
  实施例13   147   3.7   169   135
  实施例14   109   1.2   111   78
  实施例15   355   3.3   357   冲不断（5j）
通过上述实施实例、对比例的力学性能对比，可以看出，本发明方法成型的微孔泡沫复合材料具有高强度、高抗冲击性能等特性，适用于汽车、火车、轮船、航空、建筑、体育、军工、交通、水利设施、家电、电力设备、电子领域；
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种微孔泡沫复合材料的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
（1）把0.1~70份预浸料置于注塑机模具型腔静模或/和动模内壁处，合模；
（2）从注塑机料斗处加入30~99.9份热塑性塑料；惰性气体通过计量阀注入机筒内的热塑性塑料熔体中，混合均匀，形成热塑性塑料/惰性气体均相体系；
（3）注射，开模，制备得到微孔泡沫复合材料。
2.根据权利要求1所述的微孔泡沫复合材料的制备方法，其特征在于：所述的注塑机模具的预热温度为20~120℃。
3.根据权利要求1所述的微孔泡沫复合材料的制备方法，其特征在于：所述的注塑机料筒温度为加料段100~250℃，压缩段140~300℃，均化段140~300℃。
4.根据权利要求1所述的微孔泡沫复合材料的制备方法，其特征在于：所述的惰性气体的通入量为热塑性塑料的质量百分比为0.1~1%。
5.根据权利要求1所述的微孔泡沫复合材料的制备方法，其特征在于：所述的注射的预浸料、热塑性塑料/惰性气体混合物的体积占模具型腔体积的50~99%。
6.根据权利要求1所述的微孔泡沫复合材料的制备方法，其特征在于：所述的注射的时间为0.01~2S；
所述的预浸料选自单向预浸带或预浸布中的一种或一种以上；
所述的惰性气体为二氧化碳或氮气。
7.权利要求1至6任一所述的方法制备得到的微孔泡沫复合材料，其特征在于：该材料是由以下重量份数的组分制成：0.1~70份预浸料，30~99.9份热塑性塑料；所述的预浸料制备成纤维增强热塑性塑料，热塑性塑料制备成微孔泡沫塑料，微孔泡沫塑料在纤维增强热塑性塑料表面成型得到微孔泡沫复合材料。
8.根据权利要求7所述的微孔泡沫复合材料的制备方法，其特征在于：所述的微孔泡沫复合材料由二层材料组成：一层是微孔泡沫塑料，另一层是纤维增强热塑性塑料，两层材料通过注塑工艺在模具的型腔内粘合而成。
9.根据权利要求7所述的微孔泡沫复合材料的制备方法，其特征在于：所述的微孔泡沫复合材料由三层材料组成：中间层是微孔泡沫塑料，另外两层是纤维增强热塑性塑料，三层材料通过注塑工艺在模具的型腔内粘合而成。
10.根据权利要求8或9所述的微孔泡沫复合材料的制备方法，其特征在于：所述的纤维平均长度≥0.8mm；为连续纤维。
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