CN108239319A - 连续纤维增强热塑性树脂预浸带和格栅及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种连续纤维增强热塑性树脂预浸带和格栅及其制备方法，连续纤维增强热塑性树脂预浸带包括：35‐65份热塑性树脂、35‐65份连续纤维、0.3‐3份相容剂、0.5‐3份抗氧剂、10‐25份阻燃剂和1‐2份光稳定剂。本发明制备的格栅既具有传统格栅的效果，又具有耐摩擦、耐老化、防火、防水、防潮不变形和耐酸碱腐蚀等特点，还具有结构简单、安装方便、支撑强度高和连接强度高等特点，使得其应用范围广泛；另外，本发明制备的格栅具有很高的抗冲击强度、弯曲性能和抗压性能，可以应用于大坝边土层的固定、井盖或路基等诸多领域，从而提高了本发明的产品的竞争力，拓宽了其应用范围。

Description

连续纤维增强热塑性树脂预浸带和格栅及其制备方法
技术领域
本发明属于复合材料技术领域，具体涉及一种连续纤维增强热塑性树脂预浸带和格栅及其制备方法。
背景技术
目前国内广泛使用的是高分子材料或复合材料土工格栅，其性能和规格基本相同，采用聚乙烯等高分子化合物在一定温度条件下经过挤压而制成。土工格栅填埋在道路基体中起到加强筋的作用，具有耐腐蚀和耐水等特点，其中，高分子土工格栅本身柔软而不具刚度，不能马上进行吹、填砂土等软土地基处理的后续工序，导致施工时间延长；当复合材料土工格栅长期浸泡在雨水或者积水中，会引起复合材料土工格栅脱落基体，从而影响复合材料土工格栅的加强筋作用，减少道路基体的寿命。
格栅平台多适用于合金、建材、电站、锅炉、造船、石化、化工、一般工厂房和市政建设等行业，具有通风透光、防滑、承载力强、美观耐用、易于清扫和安装等特点，是一种更新换代的新型建筑产品。在化工和石化领域，其对格栅平台的要求更为严格，要求具备优良的表面冲击抵抗力及很强的抗侧向冲击的能力。
中国专利CN 104674940 A公开了一种新型格栅平台，包括上格栅板、下格栅板、左格栅板及右格栅板，四块格栅板组成矩形状格栅平台，上格栅板、下格栅板、左格栅板及右格栅板的四周均设置有扶手栏杆，各部件间均设有若干槽钢卡角。该种格栅具有结构复杂和安装尺寸精度要求高等缺点。
中国专利CN 102294848 A公开了一种格栅土工膜，包括土工膜本体，土工膜本体纵向的两侧均设有搭接光边，在土工膜本体上设有纤维格栅层；纤维格栅层由多组纤维丝横纵交织构成，每组纤维丝包括至少两缕玻璃纤维。纤维格栅层采用的是玻璃纤维，未进行树脂浸润，采用的是多组纤维丝横纵交织构成，而不是整幅连续纤维进行增强，因此，该种格栅的拉伸强度和弯曲强度相对较低，断裂强度和抗撕裂强度相对较低。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，首要目的是提供一种连续纤维增强热塑性树脂预浸带。
本发明的第二个目的在于提供一种连续纤维增强热塑性树脂预浸带的制备方法。
本发明的第三个目的在于提供一种格栅及其制备方法。
为达到上述目的，本发明的解决方案是：
一种连续纤维增强热塑性树脂预浸带，其生产原料包括：
优选地，热塑性树脂选自均聚聚丙烯、共聚聚丙烯、聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯或聚乙烯。
优选地，聚酯选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯或聚芳酯。
优选地，连续纤维选自无机纤维或有机纤维中的一种以上，连续纤维的直径为12‐18μm，线密度为30‐2400tex。
优选地，有机纤维选自碳纤维或芳纶纤维。
优选地，无机纤维选自玻璃纤维、玄武岩纤维或金属纤维。
优选地，金属纤维选自不锈钢纤维、碳钢纤维、铸铁纤维、铜纤维、铝纤维、镍纤维或铁铬铝合金纤维等。
优选地，相容剂选自马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、丙烯酸酯接枝聚丙烯、丙烯酸酯接枝聚乙烯、甲基丙烯酸酯接枝聚丙烯或马来酸酐‐聚丙烯共聚物中的一种以上。
优选地，抗氧剂选自四[β‐(3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2,4‐二叔丁基苯基]亚磷酸酯、4,4’‐硫代双(6‐叔丁基‐3‐甲基苯酚)、β‐(3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苯基)丙酸十八碳醇酯或1,3,5‐三甲基‐2,4,6‐三(3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苄基)苯中的一种以上。
优选地，阻燃剂选自十溴二苯乙烷、三氧化二锑、溴化聚苯乙烯或磷酸三苯酯中的一种以上。
优选地，光稳定剂选自光稳定剂UV‐3808PP5、光稳定剂UV‐770或紫外线吸收剂UV‐531中的一种以上。
一种上述的连续纤维增强热塑性树脂预浸带的制备方法，其包括如下步骤：
(1)、将35‐65份热塑性树脂、0.3‐3份相容剂、0.5‐3份抗氧剂、10‐25份阻燃剂和1‐2份光稳定剂混合，得到混合物；将35‐65份连续纤维平行排列，得到带状的连续纤维；
(2)、将混合物挤出造粒得到阻燃抗老化母粒；
(3)、将阻燃抗老化母粒挤出，淋膜得到树脂薄膜，使得树脂薄膜对带状的连续纤维进行浸润，然后辊压，冷却，收卷得到连续纤维增强热塑性树脂预浸带。
优选地，步骤(1)中，混合的温度为25‐40℃，速度为60‐80转/秒，时间为80‐300秒。
优选地，步骤(2)中，混合物挤出造粒时的加工温度为160‐280℃。
一种格栅，其包含：多个栅板和边框板，多个栅板通过热熔连接或超声波焊接相互连接以形成栅板整体，栅板整体的边缘与边框板相连。
优选地，栅板和边框板由如上述的连续纤维增强热塑性树脂预浸带制成。
一种格栅的制备方法，其包括如下步骤：
将多个栅板通过热熔连接或超声波焊接相互连接以形成栅板整体，将栅板整体的边缘与边框板相连。
优选地，栅板或边框板的制备方法：其包括如下步骤：
将连续纤维增强热塑性树脂预浸带按照连续纤维方向0度‐90度‐0度‐90度横纵交错而进行铺放，然后放置预热的模具内，经热压，冷压定型，脱模得到栅板或边框板。
优选地，预热的温度为160‐260℃，时间为1‐10min。
优选地，热压的温度为160‐260℃，时间为5‐30min，压力为2‐9MPa。
优选地，冷压的温度为20‐30℃，时间为5‐30min，压力为2‐9MPa。
优选地，栅板的厚度为2‐20mm。
优选地，边框板的厚度为2‐20mm。
优选地，栅板为平板、波形板或V形板。
由于采用上述方案，本发明的有益效果是：
第一、本发明制备的格栅既具有传统格栅的效果，又具有耐摩擦、耐老化、防火、防水、防潮不变形和耐酸碱腐蚀等特点。
第二、本发明制备的格栅具有结构简单、安装方便、支撑强度高和连接强度高等特点，使得其应用范围广泛。
第三、本发明制备的格栅具有很高的抗冲击强度、弯曲性能和抗压性能，可以应用于大坝边土层的固定、井盖或路基等诸多领域，从而提高了本发明的产品的竞争力，拓宽了其应用范围。
总之，本发明可以根据应用环境和对性能的要求，选择适合的纤维种类、纤维含量、纤维取向和树脂的种类等来满足具体的用途要求，因此其可以重复成型，设计灵活。本发明制备的格栅的使用年限长，其也不需要特殊的贮存条件，因而其贮存寿命长。另外，本发明制备的格栅和生产中的边角废料均可以100％回收再利用，其在节能减排及环境保护等方面具有突出的优点。
附图说明
图1为本发明中实施例1的格栅中波形栅板的纵截面结构示意图。
图2为本发明中实施例1的格栅的纵截面结构示意图。
图3为本发明中实施例2的格栅中V形栅板的纵截面结构示意图。
图4为本发明中实施例2的格栅的纵截面结构示意图。
附图标记：
栅板1、边框板2、端点3和拐点4。
具体实施方式
本发明提供了一种连续纤维增强热塑性树脂预浸带和格栅及其制备方法。
<连续纤维增强热塑性树脂预浸带>
一种连续纤维增强热塑性树脂预浸带，其生产原料包括：
其中，热塑性树脂可以选自均聚聚丙烯、共聚聚丙烯、聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)或聚乙烯(PE)。
聚酯可以选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)或聚芳酯。
连续纤维可以选自无机纤维或有机纤维中的一种以上，连续纤维的直径为12‐18μm，线密度为30‐2400tex。
有机纤维可以选自碳纤维或芳纶纤维。
无机纤维可以选自玻璃纤维、玄武岩纤维或金属纤维。
金属纤维可以选自不锈钢纤维、碳钢纤维、铸铁纤维、铜纤维、铝纤维、镍纤维或铁铬铝合金纤维等。
相容剂可以选自马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、丙烯酸酯接枝聚丙烯、丙烯酸酯接枝聚乙烯、甲基丙烯酸酯接枝聚丙烯或马来酸酐‐聚丙烯共聚物中的一种以上。
抗氧剂可以选自四[β‐(3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(1010)、三[2,4‐二叔丁基苯基]亚磷酸酯(168)、4,4’‐硫代双(6‐叔丁基‐3‐甲基苯酚)(300)、β‐(3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苯基)丙酸十八碳醇酯(1076)或1,3,5‐三甲基‐2,4,6‐三(3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苄基)苯(330)中的一种以上。
阻燃剂可以选自十溴二苯乙烷、三氧化二锑、溴化聚苯乙烯或磷酸三苯酯中的一种以上。
光稳定剂可以选自光稳定剂UV‐3808PP5、光稳定剂UV‐770或紫外线吸收剂UV‐531中的一种以上。
<连续纤维增强热塑性树脂预浸带的制备方法>
一种连续纤维增强热塑性树脂预浸带的制备方法，其包括如下步骤：
(1)、将35‐65份热塑性树脂、0.3‐3份相容剂、0.5‐3份抗氧剂、10‐25份阻燃剂和1‐2份光稳定剂在高速混合机内混合，得到混合物；将35‐65份连续纤维通过双螺杆挤出机的张力调节装置平行排列成带状，得到带状的连续纤维；
(2)、将混合物加入双螺杆挤出机中挤出造粒，得到阻燃抗老化母粒；
(3)、将阻燃抗老化母粒加入双螺杆挤出机中，挤出频率设为8‐20Hz，通过双螺杆挤出机的交错的双挤出模头挤出淋膜，得到树脂薄膜；将带状的连续纤维导至上述双挤出模头处，使得带状的连续纤维的两侧分别与上述双挤出模头接触，在上述双挤出模头处，使得树脂薄膜对带状的连续纤维进行浸润，然后导入辊压装置，辊压压平，冷却，收卷得到连续纤维增强热塑性树脂预浸带。
其中，阻燃抗老化母粒的成功制备，赋予了连续纤维增强热塑性树脂预浸带独特的阻燃性能，可以使其具有B1级或B2级的阻燃级别，拓宽了连续纤维增强热塑性树脂预浸带的应用领域，从而使得其可以广泛应用于阻燃性能要求高的使用环境中。
加入光稳定剂的目的是：赋予了连续纤维增强热塑性树脂预浸带抗老化的性能，从而延长了其室外使用时间，同时也保证了产品的性能稳定。
加入相容剂的目的是：一方面起到偶联剂的作用，可以改善热塑性树脂基体与连续纤维界面的相容性和粘接性，从而可以大大提高复合材料的力学性能和热抵抗性能；另一方面作为极性增强剂，用来增加热塑性树脂的极性；另外，其还可以作为分散促进剂，由于其与阻燃剂等有较强的相互作用，从而可以促进阻燃剂等在载体热塑性树脂中的分散。
在步骤(1)中，混合的温度可以为25‐40℃，优选为25℃；速度可以为60‐80转/秒，优选为60转/秒；时间可以为80‐300秒，优选为80秒。
在步骤(2)中，混合物挤出造粒时的加工温度可以为160‐280℃，优选为160℃。
双螺杆挤出机的频率可以优选为8Hz。
<格栅>
一种格栅，其包含：多个栅板和边框板。
如图1至图4所示，多个栅板1通过热熔连接或超声波焊接相互连接以形成栅板整体，即：多个栅板1和多个栅板1之间采用多个波形的拐点4连接，或者多个栅板1和多个栅板1之间采用多个V形三角的端点3连接或井字形连接，或者多个平板和多个平板之间采用井字形连接；栅板整体的边缘与在栅板整体的边缘的四周或其中的两个边缘的边框板2相连。
栅板和边框板由如上述的连续纤维增强热塑性树脂预浸带制成。
栅板可以为平板、波形板或V形板。栅板为平板，平板的纵截面形状为直线；栅板为波形板，波形板的纵截面形状为连续的S形，相邻两个波形板之间分别通过S形的凸点和凹点相互连接；栅板为V形板，V形板的纵截面形状为连续的V形，相邻两个V形板之间通过V形的三个端点相互连接。
<格栅的制备方法>
一种格栅的制备方法，其包括如下步骤：
将多个栅板通过热熔连接或超声波焊接相互连接以形成栅板整体，将栅板整体的边缘与边框板相连。
栅板或边框板的制备方法：其包括如下步骤：
将连续纤维增强热塑性树脂预浸带按照连续纤维方向0度‐90度‐0度‐90度横纵交错而进行铺放，然后放置预热的模具内，经热压，冷压定型，脱模得到栅板或边框板。
其中，预热的温度可以为160‐260℃，优选为160℃；时间可以为1‐10min，优选为1min。
热压的温度可以为160‐260℃，优选为160℃；时间可以为5‐30min，优选为5min；压力可以为2‐9MPa，优选为2MPa。
冷压的温度可以为20‐30℃，优选为20℃；时间可以为5‐30min，优选为5min；压力可以为2‐9MPa，优选为2MPa。
栅板的厚度可以为2‐20mm，优选为2mm。
边框板的厚度可以为2‐20mm，优选为2mm。
以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1：
<连续纤维增强热塑性树脂预浸带>
本实施例的连续纤维增强热塑性树脂预浸带，其生产原料包括：
其中，热塑性树脂在35‐65份之内，连续纤维在35‐65份之内，相容剂在0.3‐3份之内，抗氧剂在0.5‐3份之内，阻燃剂在10‐25份之内，光稳定剂在1‐2份之内均是可以的。
热塑性树脂为聚乙烯(PE)。
连续纤维为玻璃纤维，其直径为12μm，线密度为2400tex。
相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯。
抗氧剂为四[β‐(3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(1010)或三[2,4‐二叔丁基苯基]亚磷酸酯(168)。
阻燃剂为十溴二苯乙烷。
光稳定剂为光稳定剂UV‐3808PP5。
其中，连续纤维的直径在12‐18μm之内，线密度在30‐2400tex之内是可以的。
<连续纤维增强热塑性树脂预浸带的制备方法>
本实施例的连续纤维增强热塑性树脂预浸带的制备方法，其包括如下步骤：
(1)、将35份热塑性树脂、0.3份相容剂、0.5份抗氧剂、10份阻燃剂和1份光稳定剂在高速混合机内混合，混合温度为25℃，速度为60转/秒，时间为80秒，得到混合物；将65份连续纤维通过双螺杆挤出机的张力调节装置平行排列成带状，得到带状的连续纤维；
(2)、将混合物加入双螺杆挤出机中挤出造粒，加工温度为160℃，得到阻燃抗老化母粒；
(3)、将阻燃抗老化母粒加入双螺杆挤出机中，挤出频率设为8Hz，通过双螺杆挤出机的交错的双挤出模头挤出淋膜，得到树脂薄膜；将带状的连续纤维导至上述双挤出模头处，使得带状的连续纤维的两侧分别与上述双挤出模头接触，在上述双挤出模头处，使得树脂薄膜对带状的连续纤维进行浸润，然后导入辊压装置，辊压压平，冷却，收卷得到连续纤维增强热塑性树脂预浸带。
其中，在步骤(1)中，混合的温度在25‐40℃之内，速度在60‐80转/秒之内，时间在80‐300秒之内是可以的。
在步骤(2)中，混合物挤出造粒时的加工温度在160‐280℃之内是可以的。
双螺杆挤出机的频率在8‐20Hz之内也是可以的。
<格栅>
本实施例的格栅，其包含：多个栅板和边框板，多个栅板之间采用波形的拐点通过热熔连接以形成栅板整体，栅板整体的边缘与边框板进行热熔连接。
栅板和边框板由如上述的连续纤维增强热塑性树脂预浸带制成。
<格栅的制备方法>
本实施例的格栅的制备方法，其包括如下步骤：
将多个栅板之间采用波形的拐点通过热熔连接以形成栅板整体，将栅板整体的边缘与其四周的边框板进行热熔连接。
其中，栅板为波形板，波形板的纵截面形状为连续的S形，相邻两个波形板之间分别通过S形的凸点和凹点进行热熔连接。
栅板或边框板的制备方法：其包括如下步骤：
将连续纤维增强热塑性树脂预浸带按照连续纤维方向0度‐90度‐0度‐90度横纵交错而进行铺放，然后放置预热的模具内，温度为160℃，时间为1min；经热压，温度为160℃，时间为5min，压力为2MPa；冷压定型时，温度为20℃，时间为5min，压力为2MPa，脱模得到厚度为2mm的栅板或厚度为2mm的边框板。
其中，预热的温度在160‐260℃之内，时间在1‐10min之内是可以的。
热压的温度在160‐260℃之内，时间在5‐30min之内，压力在2‐9MPa之内均是可以的。
冷压的温度在20‐30℃之内，时间在5‐30min之内，压力在2‐9MPa之内都是可以的。
栅板的厚度在2‐20mm之内是可以的。
边框板的厚度在2‐20mm之内也是可以的。
实施例2：
<连续纤维增强热塑性树脂预浸带>
本实施例的连续纤维增强热塑性树脂预浸带，其生产原料包括：
其中，热塑性树脂为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
连续纤维为玄武岩纤维，其直径为14μm，线密度为2000tex。
相容剂为丙烯酸酯接枝聚丙烯。
抗氧剂为三[2,4‐二叔丁基苯基]亚磷酸酯(168)或β‐(3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苯基)丙酸十八碳醇酯(1076)。
阻燃剂为溴化聚苯乙烯。
光稳定剂为光稳定剂UV‐770。
<连续纤维增强热塑性树脂预浸带的制备方法>
本实施例的连续纤维增强热塑性树脂预浸带的制备方法，其包括如下步骤：
(1)、将65份热塑性树脂、3份相容剂、5份抗氧剂、25份阻燃剂和2份光稳定剂在高速混合机内混合，混合温度为25℃，速度为80转/秒，时间为80秒，得到混合物；将35份连续纤维通过双螺杆挤出机的张力调节装置平行排列成带状，得到带状的连续纤维；
(2)、将混合物加入双螺杆挤出机中挤出造粒，加工温度为280℃，得到阻燃抗老化母粒；
(3)、将阻燃抗老化母粒加入双螺杆挤出机中，挤出频率设为20Hz，通过双螺杆挤出机的交错的双挤出模头挤出淋膜，得到树脂薄膜；将带状的连续纤维导至上述双挤出模头处，使得带状的连续纤维的两侧分别与上述双挤出模头接触，在上述双挤出模头处，使得树脂薄膜对带状的连续纤维进行浸润，然后导入辊压装置，辊压压平，冷却，收卷得到连续纤维增强热塑性树脂预浸带。
<格栅>
本实施例的格栅，其包含：多个栅板和边框板，多个栅板之间采用V形板的三角端点进行热熔连接以形成栅板整体，栅板整体的边缘与边框板进行热熔连接。
栅板和边框板由如上述的连续纤维增强热塑性树脂预浸带制成。
<格栅的制备方法>
本实施例的格栅的制备方法，其包括如下步骤：
将多个栅板之间采用V形板的三角端点进行热熔连接以形成栅板整体，将栅板整体的边缘与其四周的边框板进行热熔连接。
其中，栅板为V形板，其纵截面形状为连续的V形。
栅板或边框板的制备方法：其包括如下步骤：
将连续纤维增强热塑性树脂预浸带按照连续纤维方向0度‐90度‐0度‐90度横纵交错而进行铺放，然后放置预热的模具内，温度为260℃，时间为4min；经热压，温度为260℃，时间为10min，压力为4MPa；冷压定型时，温度为25℃，时间为10min，压力为4MPa，脱模得到厚度为5mm的栅板或厚度为5mm的边框板。
实施例3：
<连续纤维增强热塑性树脂预浸带>
本实施例的连续纤维增强热塑性树脂预浸带，其生产原料包括：
其中，热塑性树脂为聚酰胺。
连续纤维为芳纶纤维，其直径为12μm，线密度为2400tex。
相容剂为丙烯酸酯接枝聚丙烯。
抗氧剂为4,4’‐硫代双(6‐叔丁基‐3‐甲基苯酚)(300)。
阻燃剂为溴化聚苯乙烯。
光稳定剂为光稳定剂UV‐770。
<连续纤维增强热塑性树脂预浸带的制备方法>
本实施例的连续纤维增强热塑性树脂预浸带的制备方法，其包括如下步骤：
(1)、将45份热塑性树脂、1份相容剂、1份抗氧剂、15份阻燃剂和1.4份光稳定剂在高速混合机内混合，混合温度为25℃，速度为80转/秒，时间为80秒，得到混合物；将55份连续纤维通过双螺杆挤出机的张力调节装置平行排列成带状，得到带状的连续纤维；
(2)、将混合物加入双螺杆挤出机中挤出造粒，加工温度为250℃，得到阻燃抗老化母粒；
(3)、将阻燃抗老化母粒加入双螺杆挤出机中，挤出频率设为10Hz，通过双螺杆挤出机的交错的双挤出模头挤出淋膜，得到树脂薄膜；将带状的连续纤维导至上述双挤出模头处，使得带状的连续纤维的两侧分别上述双挤出模头接触，在上述双挤出模头处，使得树脂薄膜对带状的连续纤维进行浸润，然后导入辊压装置，辊压压平，冷却，收卷得到连续纤维增强热塑性树脂预浸带。
<格栅>
本实施例的格栅，其包含：多个栅板和边框板，多个栅板之间采用井字形结构通过热熔连接以形成栅板整体，栅板整体的边缘与边框板进行热熔连接。
栅板和边框板由如上述的连续纤维增强热塑性树脂预浸带制成。
<格栅的制备方法>
本实施例的格栅的制备方法，其包括如下步骤：
将多个栅板之间采用井字形结构通过热熔连接以形成栅板整体，将栅板整体的边缘与其四周的边框板进行热熔连接。
其中，栅板为平板，其纵截面形状为直线。
栅板或边框板的制备方法：其包括如下步骤：
将连续纤维增强热塑性树脂预浸带按照连续纤维方向0度‐90度‐0度‐90度横纵交错而进行铺放，然后放置预热的模具内，温度为235℃，时间为1min；经热压，温度为235℃，时间为15min，压力为6MPa；冷压定型时，温度为25℃，时间为15min，压力为6MPa，脱模得到厚度为8mm的栅板或厚度为8mm的边框板。
实施例4：
<连续纤维增强热塑性树脂预浸带>
本实施例的连续纤维增强热塑性树脂预浸带，其生产原料包括：
其中，热塑性树脂为均聚聚丙烯。
连续纤维为碳纤维，其直径为18μm，线密度为1800tex。
相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯。
抗氧剂为四[β‐(3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(1010)或三[2,4‐二叔丁基苯基]亚磷酸酯(168)。
阻燃剂为十溴二苯乙烷或三氧化二锑。
光稳定剂为光稳定剂UV‐3808PP5或紫外线吸收剂UV‐531。
<连续纤维增强热塑性树脂预浸带的制备方法>
本实施例的连续纤维增强热塑性树脂预浸带的制备方法，其包括如下步骤：
(1)、将50份热塑性树脂、2份相容剂、2份抗氧剂、20份阻燃剂和1.6份光稳定剂在高速混合机内混合，混合温度为25℃，速度为60转/秒，时间为80秒，得到混合物；将50份连续纤维通过双螺杆挤出机的张力调节装置平行排列成带状，得到带状的连续纤维；
(2)、将混合物加入双螺杆挤出机中挤出造粒，加工温度为260℃，得到阻燃抗老化母粒；
(3)、将阻燃抗老化母粒加入双螺杆挤出机中，挤出频率设为14Hz，通过双螺杆挤出机的交错的双挤出模头挤出淋膜，得到树脂薄膜；将带状的连续纤维导至上述双挤出模头处，使得带状的连续纤维的两侧分别与上述双挤出模头接触，在上述双挤出模头处，使得树脂薄膜对带状的连续纤维进行浸润，然后导入辊压装置，辊压压平，冷却，收卷得到连续纤维增强热塑性树脂预浸带。
<格栅>
本实施例的格栅，其包含：多个栅板和边框板，多个栅板之间采用波形的拐点通过热熔连接形成栅板整体，栅板整体的边缘与边框板进行热熔连接。
栅板和边框板由如上述的连续纤维增强热塑性树脂预浸带制成。
<格栅的制备方法>
本实施例的格栅的制备方法，其包括如下步骤：
将多个栅板之间采用波形的拐点通过热熔连接以形成栅板整体，将栅板整体的边缘与其四周的边框板进行热熔连接。
其中，栅板为波形板，波形板的纵截面形状为连续的S形，相邻两个波形板之间分别通过S形的凸点和凹点进行热熔连接。
栅板或边框板的制备方法：其包括如下步骤：
将连续纤维增强热塑性树脂预浸带按照连续纤维方向0度‐90度‐0度‐90度横纵交错而进行铺放，然后放置预热的模具内，温度为200℃，时间为10min；经热压，温度为200℃，时间为30min，压力为9MPa；冷压定型时，温度为30℃，时间为30min，压力为9MPa，脱模得到厚度为20mm的栅板或厚度为20mm的边框板。
实施例5：
<连续纤维增强热塑性树脂预浸带>
本实施例的连续纤维增强热塑性树脂预浸带，其生产原料包括：
其中，热塑性树脂为聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)。
连续纤维为不锈钢纤维，其直径为12μm，线密度为2000tex。
相容剂为丙烯酸酯接枝聚丙烯。
抗氧剂为1,3,5‐三甲基‐2,4,6‐三(3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苄基)苯(330)。
阻燃剂为磷酸三苯酯。
光稳定剂为光稳定剂UV‐770。
<连续纤维增强热塑性树脂预浸带的制备方法>
本实施例的连续纤维增强热塑性树脂预浸带的制备方法，其包括如下步骤：
(1)、将55份热塑性树脂、2.5份相容剂、2份抗氧剂、22份阻燃剂和1.5份光稳定剂在高速混合机内混合，混合温度为25℃，速度为80转/秒，时间为80秒，得到混合物；将45份连续纤维通过双螺杆挤出机的张力调节装置平行排列成带状，得到带状的连续纤维；
(2)、将混合物加入双螺杆挤出机中挤出造粒，加工温度为260℃，得到阻燃抗老化母粒；
(3)、将阻燃抗老化母粒加入双螺杆挤出机中，挤出频率设为18Hz，通过双螺杆挤出机的交错的双挤出模头挤出淋膜，得到树脂薄膜；将带状的连续纤维导至上述双挤出模头处，使得带状的连续纤维的两侧分别与上述双挤出模头接触，在上述双挤出模头处，使得树脂薄膜对带状的连续纤维进行浸润，然后导入辊压装置，辊压压平，冷却，收卷得到连续纤维增强热塑性树脂预浸带。
<格栅>
本实施例的格栅，其包含：多个栅板和边框板，多个栅板之间采用井字形结构通过超声波焊接以形成栅板整体，栅板整体的边缘与边框板进行超声波焊接。
栅板和边框板由如上述的连续纤维增强热塑性树脂预浸带制成。
<格栅的制备方法>
本实施例的格栅的制备方法，其包括如下步骤：
将多个栅板之间采用井字形结构通过超声波焊接以形成栅板整体，将栅板整体的边缘与其四周的边框板进行超声波焊接。
其中，栅板为平板，其纵截面形状为直线。
栅板或边框板的制备方法：其包括如下步骤：
将连续纤维增强热塑性树脂预浸带按照连续纤维方向0度‐90度‐0度‐90度横纵交错而进行铺放，然后放置预热的模具内，温度为260℃，时间为8min；经热压，温度为260℃，时间为25min，压力为7MPa；冷压定型时，温度为23℃，时间为25min，压力为7MPa，脱模得到厚度为15mm的栅板或厚度为15mm的边框板。
上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用本发明。熟悉本领域技术人员显然可以容易的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，本发明不限于上述实施例。本领域技术人员根据本发明的原理，不脱离本发明的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)

1.一种连续纤维增强热塑性树脂预浸带，其特征在于：其生产原料包括：
2.根据权利要求1所述的连续纤维增强热塑性树脂预浸带，其特征在于：所述热塑性树脂选自均聚聚丙烯、共聚聚丙烯、聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯或聚乙烯；
优选地，所述聚酯选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯或聚芳酯。
3.根据权利要求1所述的连续纤维增强热塑性树脂预浸带，其特征在于：所述连续纤维选自无机纤维或有机纤维中的一种以上，所述连续纤维的直径为12‐18μm，线密度为30‐2400tex；或者，
所述有机纤维选自碳纤维或芳纶纤维；或者，
所述无机纤维选自玻璃纤维、玄武岩纤维或金属纤维；
优选地，所述金属纤维选自不锈钢纤维、碳钢纤维、铸铁纤维、铜纤维、铝纤维、镍纤维或铁铬铝合金纤维等。
4.根据权利要求1所述的连续纤维增强热塑性树脂预浸带，其特征在于：所述相容剂选自马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、丙烯酸酯接枝聚丙烯、丙烯酸酯接枝聚乙烯、甲基丙烯酸酯接枝聚丙烯或马来酸酐‐聚丙烯共聚物中的一种以上。
5.根据权利要求1所述的连续纤维增强热塑性树脂预浸带，其特征在于：所述抗氧剂选自四[β‐(3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2,4‐二叔丁基苯基]亚磷酸酯、4,4’‐硫代双(6‐叔丁基‐3‐甲基苯酚)、β‐(3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苯基)丙酸十八碳醇酯或1,3,5‐三甲基‐2,4,6‐三(3,5‐二叔丁基‐4‐羟基苄基)苯中的一种以上；或者，
所述阻燃剂选自十溴二苯乙烷、三氧化二锑、溴化聚苯乙烯或磷酸三苯酯中的一种以上；或者，
所述光稳定剂选自光稳定剂UV‐3808PP5、光稳定剂UV‐770或紫外线吸收剂UV‐531中的一种以上。
6.一种如权利要求1‐5任一项所述的连续纤维增强热塑性树脂预浸带的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)、将35‐65份热塑性树脂、0.3‐3份相容剂、0.5‐3份抗氧剂、10‐25份阻燃剂和1‐2份光稳定剂混合，得到混合物；将35‐65份连续纤维平行排列，得到带状的连续纤维；
(2)、将所述混合物挤出造粒得到阻燃抗老化母粒；
(3)、将所述阻燃抗老化母粒挤出，淋膜得到树脂薄膜，使得所述树脂薄膜对所述带状的连续纤维进行浸润，然后辊压，冷却，收卷得到所述连续纤维增强热塑性树脂预浸带。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，混合的温度为25‐40℃，速度为60‐80转/秒，时间为80‐300秒；或者，
所述步骤(2)中，混合物挤出造粒时的加工温度为160‐280℃。
8.一种格栅，其特征在于：包含：多个栅板和边框板，多个所述栅板通过热熔连接或超声波焊接相互连接以形成栅板整体，所述栅板整体的边缘与所述边框板相连；
所述栅板和所述边框板由如权利要求1‐5任一项所述的连续纤维增强热塑性树脂预浸带制成。
9.一种格栅的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
将多个栅板通过热熔连接或超声波焊接相互连接以形成栅板整体，将所述栅板整体的边缘与所述边框板相连。
10.根据权利要求8所述的格栅，其特征在于：所述栅板或所述边框板的制备方法：包括如下步骤：
将所述连续纤维增强热塑性树脂预浸带按照连续纤维方向0度‐90度‐0度‐90度横纵交错而进行铺放，然后放置预热的模具内，经热压，冷压定型，脱模得到所述栅板或所述边框板；或者，
所述预热的温度为160‐260℃，时间为1‐10min；或者，
所述热压的温度为160‐260℃，时间为5‐30min，压力为2‐9MPa；或者，
所述冷压的温度为20‐30℃，时间为5‐30min，压力为2‐9MPa；或者，
所述栅板的厚度为2‐20mm；或者，
所述边框板的厚度为2‐20mm；或者，
所述栅板为平板、波形板或V形板。
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