CN109263215A - 一种热塑性复合材料及制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种热塑性复合材料及制备工艺,包括热塑性树脂、第一复合层、第二复合层、第三复合层、第一玻璃纤维、第二玻璃纤维,所述第二复合层的两侧分别铺设有第一玻璃纤维和第二玻璃纤维,所述第一玻璃纤维的外侧铺设有第一复合层,所述第二玻璃纤维的外侧铺设有第三复合层,所述第一复合层和第三复合层的外侧均铺设有热塑性树脂;包括如下步骤:步骤一,选取原料;步骤二,熔融成型;步骤三,复合处理;步骤四,厚度检测;步骤五,收卷储存;其中在上述的步骤一中,选取树脂、聚丙烯和玻璃纤维,本发明,通过在复合材料中添加玻璃纤维,能够有效的提高材料的结构强度,同时制备方便,无溶剂污染。
Description
技术领域
本发明涉及热塑性复合材料技术领域,具体为一种热塑性复合材料及制备工艺。
背景技术
热塑性复合材料是指以热塑性树脂为基体,以各种纤维为增强材料而制成的复合材料;近年来,热塑性复合材料的发展非常迅速,出现了许多热塑性复合材料的成型方法,其产量欧美等国占据28%,而我国仅占4%;热塑性复合材料主要可用于汽车制造、机电工业、化工防腐和建筑工程领域。
现有技术中的的热塑性复合材料,结构简陋,功能单一,在使用时,结构强度差,容易发生破损;而且在热塑性复合材料在制备的过程中,需要添加溶剂,在导致制备的过程中容易产生一些污染性物质,不仅对生产人员造成危害,而且也会破坏环境,因此,设计一种热塑性复合材料及制备工艺是很有必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种热塑性复合材料及制备工艺。以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种热塑性复合材料,包括热塑性树脂、第一复合层、第二复合层、第三复合层、第一玻璃纤维和第二玻璃纤维,所述第二复合层的两侧分别铺设有第一玻璃纤维和第二玻璃纤维,所述第一玻璃纤维的外侧铺设有第一复合层,所述第二玻璃纤维的外侧铺设有第三复合层,所述第一复合层和第三复合层的外侧均铺设有热塑性树脂。
一种热塑性复合材料制备工艺,包括如下步骤:步骤一,选取原料;步骤二,熔融成型;步骤三,复合处理;步骤四,厚度检测;步骤五,收卷储存;
其中在上述的步骤一中,选取树脂、聚丙烯和玻璃纤维,将树脂和聚丙烯通过振动筛,筛选出体积不合适的原料,同时,也能够将物料中的杂质去除,将树脂通过造粒机制成颗粒状树脂,再将聚丙烯通过造粒机制成颗粒状聚丙烯;
其中在上述的步骤二中,将步骤一得到的树脂颗粒加热熔融,倒入单螺杆挤出机,得到热塑性树脂,将颗粒状聚丙烯加热熔融,分成等量三份,分别倒入单螺杆挤出机,制成第一复合层、第二复合层和第三复合层,将玻璃纤维分成等量两份,制成第一玻璃纤维和第二玻璃纤维;
其中在上述的步骤三中,将第一玻璃纤维和第二玻璃纤维放置在第二复合层的两侧,将第二复合层的夹层结构经热压滚筒和冷却定型滚筒进行复合,压制,得到初步制品;再将第一复合层和第三复合层分别置于初步制品的两侧,使得第二复合层与第一玻璃纤维接触,第三复合层和第二玻璃纤维接触,再将初步制品的夹层结构经热压辊和冷却定型辊进行复合,压制,得到二次制品;将步骤二得到的热塑性树脂涂覆在二次制品的两侧,将二次制品的夹层结构经热压辊和冷却定型辊共同进行复合,压制,得到成品;
其中在上述的步骤四中,将步骤三得到的成品进行厚度的检测,及时发现成品厚度尺寸的控制误差,再根据工艺要求随时调整压力滚筒和冷却滚筒的间隙,同时,厚度不合格的成品进行回制;
其中在上述的步骤五中,将步骤四中合格的成品进行收卷包装,并做好物料标记,送入仓库储存。
根据上述技术方案,所述第一复合层、第二复合层和第三复合层均为聚丙烯层。
根据上述技术方案,所述造粒机造粒的温度控制在150-170℃。
根据上述技术方案,所述冷却定型辊的温度控制在80-90℃。
根据上述技术方案,所述颗粒状树脂的熔融温度控制在70℃,且加热时间为1h。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明,第一玻璃纤维和第二玻璃纤维能够提高该热塑性复合材料的结构强度,第一复合层、第二复合层和第三复合层均为聚丙烯层,有利于提高该热塑性复合材料的延伸性,增加韧性,热塑性树脂有利于提高热塑性;选取树脂、聚丙烯和玻璃纤维,将树脂和聚丙烯通过振动筛,筛选出体积不合适的原料,同时,也能够将物料中的杂质去除,将树脂通过造粒机制成颗粒状树脂,再将聚丙烯通过造粒机制成颗粒状聚丙烯,造粒机造粒的温度控制在150-170℃,能够便于将树脂和聚丙烯进行造粒,使得颗粒大小均匀;将树脂颗粒加热熔融,颗粒状树脂的熔融温度控制在70℃,加热时间为1h,避免温度偏高以及树脂熔融时间过长,造成树脂发生分解,倒入单螺杆挤出机,得到热塑性树脂,将颗粒状聚丙烯加热熔融,分成等量三份,分别倒入单螺杆挤出机,制成第一复合层、第二复合层和第三复合层,将玻璃纤维分成等量两份,制成第一玻璃纤维和第二玻璃纤维;将第一玻璃纤维和第二玻璃纤维放置在第二复合层的两侧,将第二复合层的夹层结构经热压滚筒和冷却定型滚筒进行复合,压制,得到初步制品;再将第一复合层和第三复合层分别置于初步制品的两侧,使得第二复合层与第一玻璃纤维接触,第三复合层和第二玻璃纤维接触,再将初步制品的夹层结构经热压辊和冷却定型辊进行复合,压制,得到二次制品,冷却定型辊的温度控制在80-90℃,能够提高冷却定型效率;将热塑性树脂涂覆在二次制品的两侧,将二次制品的夹层结构经热压辊和冷却定型辊共同进行复合,压制,得到成品;对成品进行厚度的检测,及时发现成品厚度尺寸的控制误差,再根据工艺要求随时调整压力滚筒和冷却滚筒的间隙,以保证压制时的质量要求,同时,厚度不合格的成品进行回制,将合格的成品进行收卷包装,并做好物料标记,送入仓库储存,在热塑性复合材料在制备的过程中,不需要添加溶剂,不会产生污染性物质,避免对人体和环境造成伤害。
附图说明
图1是本发明的结构示意图;
图2是本发明的整体剖视图;
图3是本发明的整体流程图;
图中标号:1、热塑性树脂;2、第一复合层;3、第二复合层;4、第三复合层;5、第一玻璃纤维;6、第二玻璃纤维。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2,本发明提供一种热塑性复合材料,包括热塑性树脂1、第一复合层2、第二复合层3、第三复合层4、第一玻璃纤维5、第二玻璃纤维6,第二复合层3的两侧分别铺设有第一玻璃纤维5和第二玻璃纤维6,第一玻璃纤维5的外侧铺设有第一复合层2,第二玻璃纤维6的外侧铺设有第三复合层4,第一复合层2和第三复合层4的外侧均铺设有热塑性树脂1。
参见图3,一种热塑性复合材料制备工艺,包括如下步骤:步骤一,选取原料;步骤二,熔融成型;步骤三,复合处理;步骤四,厚度检测;步骤五,收卷储存;
其中在上述的步骤一中,选取树脂、聚丙烯和玻璃纤维,将树脂和聚丙烯通过振动筛,筛选出体积不合适的原料,同时,也能够将物料中的杂质去除,将树脂通过造粒机制成颗粒状树脂,再将聚丙烯通过造粒机制成颗粒状聚丙烯;
其中在上述的步骤二中,将步骤一得到的树脂颗粒加热熔融,倒入单螺杆挤出机,得到热塑性树脂1,将颗粒状聚丙烯加热熔融,分成等量三份,分别倒入单螺杆挤出机,制成第一复合层2、第二复合层3和第三复合层4,将玻璃纤维分成等量两份,制成第一玻璃纤维5和第二玻璃纤维6;
其中在上述的步骤三中,将第一玻璃纤维5和第二玻璃纤维6放置在第二复合层3的两侧,将第二复合层3的夹层结构经热压滚筒和冷却定型滚筒进行复合,压制,得到初步制品;再将第一复合层2和第三复合层4分别置于初步制品的两侧,使得第二复合层3与第一玻璃纤维5接触,第三复合层4和第二玻璃纤维6接触,再将初步制品的夹层结构经热压辊和冷却定型辊进行复合,压制,得到二次制品;将步骤二得到的热塑性树脂1涂覆在二次制品的两侧,将二次制品的夹层结构经热压辊和冷却定型辊共同进行复合,压制,得到成品;
其中在上述的步骤四中,将步骤三得到的成品进行厚度的检测,及时发现成品厚度尺寸的控制误差,再根据工艺要求随时调整压力滚筒和冷却滚筒的间隙,同时,厚度不合格的成品进行回制。
其中在上述的步骤五中,将步骤四中合格的成品进行收卷包装,并做好物料标记,送入仓库储存。
根据上述技术方案,第一复合层2、第二复合层3和第三复合层4均为聚丙烯层,有利于提高该热塑性复合材料的延伸性,增加韧性。
根据上述技术方案,造粒机造粒的温度控制在150-170℃,能够便于将树脂和聚丙烯进行造粒,使得颗粒大小均匀。
根据上述技术方案,冷却定型辊的温度控制在80-90℃,能够提高冷却定型效率。
根据上述技术方案,颗粒状树脂的熔融温度控制在70℃,加热时间为1h,避免温度偏高以及树脂熔融时间过长,造成树脂发生分解。
基于上述,本发明的优点在于,本发明使用时,第一玻璃纤维5和第二玻璃纤维6能够提高该热塑性复合材料的结构强度,第一复合层2、第二复合层3和第三复合层4均为聚丙烯层,有利于提高该热塑性复合材料的延伸性,增加韧性,热塑性树脂1有利于提高热塑性;选取树脂、聚丙烯和玻璃纤维,将树脂和聚丙烯通过振动筛,筛选出体积不合适的原料,同时,也能够将物料中的杂质去除,将树脂通过造粒机制成颗粒状树脂,再将聚丙烯通过造粒机制成颗粒状聚丙烯,造粒机造粒的温度控制在150-170℃,能够便于将树脂和聚丙烯进行造粒,使得颗粒大小均匀;将树脂颗粒加热熔融,颗粒状树脂的熔融温度控制在70℃,加热时间为1h,避免温度偏高以及树脂熔融时间过长,造成树脂发生分解,倒入单螺杆挤出机,得到热塑性树脂1,将颗粒状聚丙烯加热熔融,分成等量三份,分别倒入单螺杆挤出机,制成第一复合层2、第二复合层3和第三复合层4,将玻璃纤维分成等量两份,制成第一玻璃纤维5和第二玻璃纤维6;将第一玻璃纤维5和第二玻璃纤维6放置在第二复合层3的两侧,将第二复合层3的夹层结构经热压滚筒和冷却定型滚筒进行复合,压制,得到初步制品;再将第一复合层2和第三复合层4分别置于初步制品的两侧,使得第二复合层3与第一玻璃纤维5接触,第三复合层4和第二玻璃纤维6接触,再将初步制品的夹层结构经热压辊和冷却定型辊进行复合,压制,得到二次制品,冷却定型辊的温度控制在80-90℃,能够提高冷却定型效率;将热塑性树脂1涂覆在二次制品的两侧,将二次制品的夹层结构经热压辊和冷却定型辊共同进行复合,压制,得到成品;对成品进行厚度的检测,及时发现成品厚度尺寸的控制误差,再根据工艺要求随时调整压力滚筒和冷却滚筒的间隙,以保证压制时的质量要求,同时,厚度不合格的成品进行回制,将合格的成品进行收卷包装,并做好物料标记,送入仓库储存,在热塑性复合材料在制备的过程中,不需要添加溶剂,不会产生污染性物质,避免对人体和环境造成伤害。
通过以上实施例中的工艺制作的热塑性复合材料,根据国家标准测得其性能如表1。
表1:
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种热塑性复合材料,包括热塑性树脂(1)、第一复合层(2)、第二复合层(3)、第三复合层(4)、第一玻璃纤维(5)和第二玻璃纤维(6),其特征在于:所述第二复合层(3)的两侧分别铺设有第一玻璃纤维(5)和第二玻璃纤维(6),所述第一玻璃纤维(5)的外侧铺设有第一复合层(2),所述第二玻璃纤维(6)的外侧铺设有第三复合层(4),所述第一复合层(2)和第三复合层(4)的外侧均铺设有热塑性树脂(1)。
2.一种热塑性复合材料制备工艺,包括如下步骤:步骤一,选取原料;步骤二,熔融成型;步骤三,复合处理;步骤四,厚度检测;步骤五,收卷储存;其特征在于:
其中在上述的步骤一中,选取树脂、聚丙烯和玻璃纤维,将树脂和聚丙烯通过振动筛,筛选出体积不合适的原料,同时,也能够将物料中的杂质去除,将树脂通过造粒机制成颗粒状树脂,再将聚丙烯通过造粒机制成颗粒状聚丙烯;
其中在上述的步骤二中,将步骤一得到的树脂颗粒加热熔融,倒入单螺杆挤出机,得到热塑性树脂(1),将颗粒状聚丙烯加热熔融,分成等量三份,分别倒入单螺杆挤出机,制成第一复合层(2)、第二复合层(3)和第三复合层(4),将玻璃纤维分成等量两份,制成第一玻璃纤维(5)和第二玻璃纤维(6);
其中在上述的步骤三中,将第一玻璃纤维(5)和第二玻璃纤维(6)放置在第二复合层(3)的两侧,将第二复合层(3)的夹层结构经热压滚筒和冷却定型滚筒进行复合,压制,得到初步制品;再将第一复合层(2)和第三复合层(4)分别置于初步制品的两侧,使得第二复合层(3)与第一玻璃纤维(5)接触,第三复合层(4)和第二玻璃纤维(6)接触,再将初步制品的夹层结构经热压辊和冷却定型辊进行复合,压制,得到二次制品;将步骤二得到的热塑性树脂(1)涂覆在二次制品的两侧,将二次制品的夹层结构经热压辊和冷却定型辊共同进行复合,压制,得到成品;
其中在上述的步骤四中,将步骤三得到的成品进行厚度的检测,及时发现成品厚度尺寸的控制误差,再根据工艺要求随时调整压力滚筒和冷却滚筒的间隙,同时,厚度不合格的成品进行回制;
其中在上述的步骤五中,将步骤四中合格的成品进行收卷包装,并做好物料标记,送入仓库储存。
3.根据权利要求1的一种热塑性复合材料,其特征在于:所述第一复合层(2)、第二复合层(3)和第三复合层(4)均为聚丙烯层。
4.根据权利要求2的一种热塑性复合材料制备工艺,其特征在于:所述造粒机造粒的温度控制在150-170℃。
5.根据权利要求2的一种热塑性复合材料制备工艺,其特征在于:所述冷却定型辊的温度控制在80-90℃。
6.根据权利要求2的一种热塑性复合材料制备工艺,其特征在于:所述颗粒状树脂的熔融温度控制在70℃,且加热时间为1h。
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