CN109912880B - 一种玻璃纤维毡增强热塑性复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种玻璃纤维毡增强热塑性复合材料，主要由玻璃纤维毡和树脂基体热压而成，其中各组分的重量百分比为：玻璃纤维毡35‑60wt%；树脂基体40‑65wt%。其中，以重量百分比计，玻璃纤维毡包括玻璃纤维束90‑97wt%和粘接剂3‑10wt%；其中，玻璃纤维束长度为15‑70mm，纤维直径5~20um；玻璃纤维毡的粘接剂选自热固性粘接剂中的至少一种；所述的热固性粘接剂选自不饱和聚酯型粘接剂、聚氨酯型粘接剂、脲醛树脂中的至少一种；热塑性树脂在190℃，2.16 Kg负荷下，其熔体质量流动速率为25~60 g/10min。本发明的一种玻璃纤维毡增强热塑性复合材料具有低气味的优点，并且具有优秀的拉伸强度、缺口冲击强度和模压成型性。
Description
技术领域
本发明涉及复合高分子材料及其加工领域，尤其是涉及一种玻璃纤维毡增强热塑性复合材料及其制备方法。
背景技术
玻璃纤维毡增强热塑性塑料是一种新型的工程塑料，玻璃纤维毡增强热塑性塑料以热塑性树脂为基体，以玻璃纤维毡为增强骨架的复合材料。一般可以生产出片材半成品，然后直接加工成所需要的形状的产品。可以是短切玻璃纤维毡或连续的玻璃纤维毡，热塑性树脂可以是通用塑料、工程塑料或其他高性能塑料。玻璃纤维毡增强热塑性塑料的力学性能好，成型周期短，生产成本低，可模压较大的、形状复杂的部件，且尺寸稳定性好，广泛应用于汽车车身、其他主承力结构等。
提高玻璃纤维毡增强热塑性复合材料的力学性能，增加玻璃纤维毡的玻璃丝束长度是最直接有效的办法，但是，增加玻璃丝束长度会导致模压成型性下降。传统玻璃纤维毡增强热塑性塑料为了满足模压出复杂结构的要求，即为了提升模压成型性，而减少玻璃纤维的长度，促进玻璃纤维毡增强热塑性塑料在高温下的流动性，但是会导致产品力学性能不足，同时，缩短玻璃纤维束长度，制备玻璃纤维毡的时候就需要使用更多的粘接剂，粘接剂是玻璃纤维毡气味的主要来源，加大粘接剂的使用会加重玻璃纤维毡增强热塑性复合材料的气味。
中国专利CN106700198 A公开了一种玻璃纤维湿法薄毡改性热塑性塑料及其制备方法，该发明采用密炼工艺将玻璃纤维湿法薄毡、热塑性塑料进行混炼，得到熔融状物料，成型后得到玻璃纤维湿法薄毡改性热塑性塑料。在采用密炼工艺进行混合时，加入马来酸酐接枝改性聚烯烃相容剂，以及加入至少一种偶联剂。其中，加入的相容剂和偶联剂是复合材料中气味的主要来源。该专利得到的产品采用的玻璃纤维毡内的玻璃纤维定长为3~24mm，经过湿法工艺用乳液粘接剂粘接而成，乳液粘接剂的气味较大，限制了该产品在内饰件和其他有严格气味等级要求的部件上使用。同时，该专利产品通过密炼工艺获得，玻璃纤维会在密炼过程中受到损伤、长度变短，导致力学性能偏低。在该专利实例中，配方中未添加相容剂或大量相容剂的前提下，拉伸性能较低（30~50MPa），冲击性能低（＜15KJ/m2），不能满足车身和主承力结构的强度要求和耐冲击性的要求。虽然该配方中添加大量马来酸酐接枝改性物后，拉伸强度和弯曲强度提高（＞100 MPa），但是大幅增加了成本，更加重了产品的气味。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有技术的不足，提供一种玻璃纤维毡增强热塑性复合材料，其具有低气味的优点，并且具有优秀的拉伸强度、缺口冲击强度和模压成型性。本发明的另一个目的在于，提供一种该材料的制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种玻璃纤维毡增强热塑性复合材料，主要由玻璃纤维毡和树脂基体热压而成，其中各组分的重量百分比为：玻璃纤维毡35- 60wt%；树脂基体40-65wt%。
所述的玻璃纤维毡，以重量百分比计，包括玻璃纤维束90-97wt%和粘接剂3-10wt%。
所述的玻璃纤维束的长度为15-70mm，直径5-20um。
所述的玻璃纤维毡的粘接剂选自热固性粘接剂中的至少一种；所述的热固性粘接剂选自不饱和聚酯型粘接剂、聚氨酯型粘接剂、脲醛树脂粘接剂中的至少一种。
所述的树脂基体，以重量百分比计，包括热塑性树脂93-99wt%、助剂1-7wt%。
所述的热塑性树脂选自聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚醚醚酮、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中的至少一种；
所述的热塑性树脂在230℃，2.16 Kg负荷下，其熔体质量流动速率为25~60 g/10min。
所述的热塑性树脂气味等级小于3级。
所述的助剂选自色母、抗氧化剂、润滑剂中的至少一种。
优选的，所述的热塑性树脂的熔体质量流动速率：玻璃纤维束长度≥1：3。
所述的玻璃纤维毡增强热塑性复合材料具有多种制备方法，其中一种制备方法，包括以下步骤：
a：按照重量百分比称量树脂基体和玻璃纤维毡，总层数为奇数，热塑性薄膜比玻璃纤维毡多一层；
b：将树脂基体和玻璃纤维毡交替铺放；
c: 设备加热至180-300℃，将树脂基体充分熔融；
d：在5-20MPa压力下热压；
e：冷却定型，得到玻璃纤维毡增强热塑性复合材料。
所述的玻璃纤维毡的制备方法，包括以下步骤：
A: 将玻璃纤维束分散在网带上；
B：将粘接剂均匀播撒在玻璃纤维束中；
C：加热让粘接剂固化形成玻璃纤维毡。
所述的树脂基体的制备方法，包括以下步骤：
A: 将热塑性树脂、助剂在高速搅拌机中混搅均匀；
B: 在挤出机中熔融共混挤出造粒得到树脂基体颗粒；
C：将树脂基体颗粒压膜成树脂基体。
本发明具有如下有益效果:
本发明使用较长的玻璃纤维束，并减少了粘接剂的使用量，同时选择低气味的热固性粘接剂、低气味的热塑性树脂，使本发明的玻璃纤维毡增强热塑性复合材料具有低气味的优点；本发明选用较长的玻璃纤维束，其长度为15-70mm，同时选用在230℃、2.16 Kg负荷下熔体质量流动速率为25~60 g/10min的热塑性树脂，得到的玻璃纤维毡增强热塑性复合材料具有较高的拉伸强度和缺口冲击强度的同时，提高了玻璃纤维毡增强热塑性复合材料在模压时的高温流动性，从而具有优秀的模压成型性；当热塑性树脂的熔体质量流动速率：玻璃纤维束长度小于1：3时，模压成型性差，达不到加工要求。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明，以下实施例为本发明较佳的实施方式，但是本发明的实施方式并不受下述实施例的限制。
本发明所采用的原料均来源于市购产品；
测试方法：
（1）气味等级：
气味等级按照大众PV 3900进行测定：取样：100mm×50mm样品;试验条件：将样品放入1L大众气味瓶，在80±2℃下烘2h±10min，取出后冷却到60±5℃；评价：至少3名气味员评价；判定要求如下，
| 等级 | 评价标准 |
| 1 | 无气味 |
| 2 | 有气味，但无干扰性气味 |
| 3 | 有明显气味，但无干扰性气味 |
| 4 | 有干扰性气味 |
| 5 | 有强烈干扰性气味 |
| 6 | 有难以忍受的气味 |
（2）拉伸强度：ASTM D3039;
（3）缺口冲击强度：GB 1451-2005;
（4）模压成型性：针对模压产品，通过测定成型后产品边缘的R角，如果成型后产品边缘的R角越接近设计的R角，则模压成型性越好；产品的R角设计为10mm时，当式样满足范围:10≤R角≤13mm，则认为模压成型性好，当R角＞13mm，则认为模压成型性差。
实施例1：
玻璃纤维毡的制备：采用的玻璃纤维束长度为15mm，直径16um，采用双酚A不饱和聚酯作为粘接剂，以玻璃纤维毡的总重量计，添加量为5wt%，将玻璃纤维束分散在网带上，将粘接剂均匀播撒在玻璃纤维束中，再加热让粘接剂固化形成玻璃纤维毡；树脂基体的制备：以树脂基体的总重量计，将97.5wt%的聚丙烯树脂（熔融指数为25g/10min，气味等级为2.5级）、2wt%的炭黑M717、0.25wt%的抗氧剂1010和0.25wt%的抗氧剂168，在高速搅拌机中混搅均匀，后在挤出机中熔融共混挤出造粒得到树脂基体颗粒，再将树脂基体颗粒压膜成树脂基体；玻璃纤维毡增强热塑性复合材料的制备：将树脂基体和玻璃纤维毡按重量百分比50wt%和50wt%计，两层树脂基体与一层玻璃纤维毡交替铺放，设备加热至230℃，将树脂基体充分熔融，在10MPa压力下热压；冷却定型，得到玻璃纤维毡增强热塑性复合材料。
对制得的玻璃纤维毡增强热塑性复合材料的式样进行拉伸强度、耐冲击性、模压成型性和气味等级进行综合评价：拉伸强度为90MPa；缺口冲击强度为95KJ/m2；气味等级为2.5级；R角为10.5mm（设计的R角为10mm），因此模压成型性好。
实施例2：
玻璃纤维毡的制备：采用的玻璃纤维束长度为25mm，直径16um，采用双酚A不饱和聚酯作为粘接剂，以玻璃纤维毡的总重量计，添加量为5wt%，将玻璃纤维束分散在网带上，将粘接剂均匀播撒在玻璃纤维束中，再加热让粘接剂固化形成玻璃纤维毡；树脂基体的制备：以树脂基体的总重量计，将97.5wt%的聚丙烯树脂（熔融指数为25g/10min，气味等级为2.5级）、2wt%的炭黑M717、0.25wt%的抗氧剂1010和0.25wt%的抗氧剂168，在高速搅拌机中混搅均匀，后在挤出机中熔融共混挤出造粒得到树脂基体颗粒，再将树脂基体颗粒压膜成树脂基体；玻璃纤维毡增强热塑性复合材料的制备：将树脂基体和玻璃纤维毡按重量百分比50wt%和50wt%计，两层树脂基体与一层玻璃纤维毡交替铺放，设备加热至230℃，将树脂基体充分熔融，在10MPa压力下热压；冷却定型，得到玻璃纤维毡增强热塑性复合材料。
对制得的玻璃纤维毡增强热塑性复合材料的式样进行拉伸强度、耐冲击性、模压成型性和气味等级进行综合评价：拉伸强度为95MPa；缺口冲击强度为100KJ/m2；气味等级为2.5级；R角为11mm（设计的R角为10mm），因此模压成型性较好。
实施例3：
玻璃纤维毡的制备：采用的玻璃纤维束长度为70mm，直径16um，采用双酚A不饱和聚酯作为粘接剂，以玻璃纤维毡的总重量计，添加量为5wt%，将玻璃纤维束分散在网带上，将粘接剂均匀播撒在玻璃纤维束中，再加热让粘接剂固化形成玻璃纤维毡；树脂基体的制备：以树脂基体的总重量计，将97.5wt%的聚丙烯树脂（熔融指数为25g/10min，气味等级为2.5级）、2wt%的炭黑M717、0.25wt%的抗氧剂1010和0.25wt%的抗氧剂168，在高速搅拌机中混搅均匀，后在挤出机中熔融共混挤出造粒得到树脂基体颗粒，再将树脂基体颗粒压膜成树脂基体；玻璃纤维毡增强热塑性复合材料的制备：将树脂基体和玻璃纤维毡按重量百分比50wt%和50wt%计，两层树脂基体与一层玻璃纤维毡交替铺放，设备加热至230℃，将树脂基体充分熔融，在10MPa压力下热压；冷却定型，得到玻璃纤维毡增强热塑性复合材料。
对制得的玻璃纤维毡增强热塑性复合材料的式样进行拉伸强度、耐冲击性、模压成型性和气味等级进行综合评价：拉伸强度为110MPa；缺口冲击强度为110KJ/m2；气味等级为2.5级；R角为12mm（设计的R角为10mm），因此模压成型性较好。
实施例4：
玻璃纤维毡的制备：采用的玻璃纤维束长度为50mm，直径16um，采用双酚A不饱和聚酯作为粘接剂，以玻璃纤维毡的总重量计，添加量为5wt%，将玻璃纤维束分散在网带上，将粘接剂均匀播撒在玻璃纤维束中，再加热让粘接剂固化形成玻璃纤维毡；树脂基体的制备：以树脂基体的总重量计，将97.5wt%的聚丙烯树脂（熔融指数为16.7g/10min，气味等级为2.5级）、2wt%的炭黑M717、0.25wt%的抗氧剂1010和0.25wt%的抗氧剂168，在高速搅拌机中混搅均匀，后在挤出机中熔融共混挤出造粒得到树脂基体颗粒，再将树脂基体颗粒压膜成树脂基体；玻璃纤维毡增强热塑性复合材料的制备：将树脂基体和玻璃纤维毡按重量百分比50wt%和50wt%计，两层树脂基体与一层玻璃纤维毡交替铺放，设备加热至230℃，将树脂基体充分熔融，在10MPa压力下热压；冷却定型，得到玻璃纤维毡增强热塑性复合材料。
对制得的玻璃纤维毡增强热塑性复合材料的式样进行拉伸强度、耐冲击性、模压成型性和气味等级进行综合评价：拉伸强度为100MPa；缺口冲击强度为100KJ/m2；气味等级为2.5级；R角为12.5mm（设计的R角为10mm），因此模压成型性较好。
实施例5：
玻璃纤维毡的制备：采用的玻璃纤维束长度为50mm，直径16um，采用双酚A不饱和聚酯作为粘接剂，以玻璃纤维毡的总重量计，添加量为5wt%，将玻璃纤维束分散在网带上，将粘接剂均匀播撒在玻璃纤维束中，再加热让粘接剂固化形成玻璃纤维毡；树脂基体的制备：以树脂基体的总重量计，将97.5wt%的聚丙烯树脂（熔融指数为25g/10min，气味等级为2.5级）、2wt%的炭黑M717、0.25wt%的抗氧剂1010和0.25wt%的抗氧剂168，在高速搅拌机中混搅均匀，后在挤出机中熔融共混挤出造粒得到树脂基体颗粒，再将树脂基体颗粒压膜成树脂基体；玻璃纤维毡增强热塑性复合材料的制备：将树脂基体和玻璃纤维毡按重量百分比50wt%和50wt%计，两层树脂基体与一层玻璃纤维毡交替铺放，设备加热至230℃，将树脂基体充分熔融，在10MPa压力下热压；冷却定型，得到玻璃纤维毡增强热塑性复合材料。
对制得的玻璃纤维毡增强热塑性复合材料的式样进行拉伸强度、耐冲击性、模压成型性和气味等级进行综合评价：拉伸强度为105MPa；缺口冲击强度为105KJ/m2；气味等级为2.5级；R角为11.5mm（设计的R角为10mm），因此模压成型性较好。
实施例6：
玻璃纤维毡的制备：采用的玻璃纤维束长度为50mm，直径16um，采用双酚A不饱和聚酯作为粘接剂，以玻璃纤维毡的总重量计，添加量为5wt%，将玻璃纤维束分散在网带上，将粘接剂均匀播撒在玻璃纤维束中，再加热让粘接剂固化形成玻璃纤维毡；树脂基体的制备：以树脂基体的总重量计，将97.5wt%的聚丙烯树脂（熔融指数为50g/10min，气味等级为2.5级）、2wt%的炭黑M717、0.25wt%的抗氧剂1010和0.25wt%的抗氧剂168，在高速搅拌机中混搅均匀，后在挤出机中熔融共混挤出造粒得到树脂基体颗粒，再将树脂基体颗粒压膜成树脂基体；玻璃纤维毡增强热塑性复合材料的制备：将树脂基体和玻璃纤维毡按重量百分比50wt%和50wt%计，两层树脂基体与一层玻璃纤维毡交替铺放，设备加热至230℃，将树脂基体充分熔融，在10MPa压力下热压；冷却定型，得到玻璃纤维毡增强热塑性复合材料。
对制得的玻璃纤维毡增强热塑性复合材料的式样进行拉伸强度、耐冲击性、模压成型性和气味等级进行综合评价：拉伸强度为110MPa；缺口冲击强度为110KJ/m2；气味等级为2.5级；R角为11mm（设计的R角为10mm），因此模压成型性较好。
实施例7：
玻璃纤维毡的制备：采用的玻璃纤维束长度为50mm，直径16um，采用双酚A不饱和聚酯作为粘接剂，以玻璃纤维毡的总重量计，添加量为5wt%，将玻璃纤维束分散在网带上，将粘接剂均匀播撒在玻璃纤维束中，再加热让粘接剂固化形成玻璃纤维毡；树脂基体的制备：以树脂基体的总重量计，将97.5wt%的聚丙烯树脂（熔融指数为60g/10min，气味等级为2.5级）、2wt%的炭黑M717、0.25wt%的抗氧剂1010和0.25wt%的抗氧剂168，在高速搅拌机中混搅均匀，后在挤出机中熔融共混挤出造粒得到树脂基体颗粒，再将树脂基体颗粒压膜成树脂基体；玻璃纤维毡增强热塑性复合材料的制备：将树脂基体和玻璃纤维毡按重量百分比50wt%和50wt%计，两层树脂基体与一层玻璃纤维毡交替铺放，设备加热至230℃，将树脂基体充分熔融，在10MPa压力下热压；冷却定型，得到玻璃纤维毡增强热塑性复合材料。
对制得的玻璃纤维毡增强热塑性复合材料的式样进行拉伸强度、耐冲击性、模压成型性和气味等级进行综合评价：拉伸强度为115MPa；缺口冲击强度为120KJ/m2；气味等级为2.5级；R角为10mm（设计的R角为10mm），因此模压成型性好。
对比例1：
玻璃纤维毡的制备：采用的玻璃纤维束长度为50mm，直径16um，采用双酚A不饱和聚酯作为粘接剂，以玻璃纤维毡的总重量计，添加量为5wt%，将玻璃纤维束分散在网带上，将粘接剂均匀播撒在玻璃纤维束中，再加热让粘接剂固化形成玻璃纤维毡；树脂基体的制备：以树脂基体的总重量计，将97.5wt%的聚丙烯树脂（熔融指数为13g/10min，气味等级为2.5级）、2wt%的炭黑M717、0.25wt%的抗氧剂1010和0.25wt%的抗氧剂168，在高速搅拌机中混搅均匀，后在挤出机中熔融共混挤出造粒得到树脂基体颗粒，再将树脂基体颗粒压膜成树脂基体；玻璃纤维毡增强热塑性复合材料的制备：将树脂基体和玻璃纤维毡按重量百分比50wt%和50wt%计，两层树脂基体与一层玻璃纤维毡交替铺放，设备加热至230℃，将树脂基体充分熔融，在10MPa压力下热压；冷却定型，得到玻璃纤维毡增强热塑性复合材料。
对制得的玻璃纤维毡增强热塑性复合材料的式样进行拉伸强度、耐冲击性、模压成型性和气味等级进行综合评价：拉伸强度为95MPa；缺口冲击强度为95KJ/m2；气味等级为2.5级；R角为14mm（设计的R角为10mm），因此模压成型性差。
对比例2：
玻璃纤维毡的制备：采用的玻璃纤维束长度为50mm，直径16um，采用双酚A不饱和聚酯作为粘接剂，以玻璃纤维毡的总重量计，添加量为5wt%，将玻璃纤维束分散在网带上，将粘接剂均匀播撒在玻璃纤维束中，再加热让粘接剂固化形成玻璃纤维毡；树脂基体的制备：以树脂基体的总重量计，将97.5wt%的聚丙烯树脂（熔融指数为50g/10min，气味等级为4.5级）、2wt%的炭黑M717、0.25wt%的抗氧剂1010和0.25wt%的抗氧剂168，在高速搅拌机中混搅均匀，后在挤出机中熔融共混挤出造粒得到树脂基体颗粒，再将树脂基体颗粒压膜成树脂基体；玻璃纤维毡增强热塑性复合材料的制备：将树脂基体和玻璃纤维毡按重量百分比50wt%和50wt%计，两层树脂基体与一层玻璃纤维毡交替铺放，设备加热至230℃，将树脂基体充分熔融，在10MPa压力下热压；冷却定型，得到玻璃纤维毡增强热塑性复合材料。
对制得的玻璃纤维毡增强热塑性复合材料的式样进行拉伸强度、耐冲击性、模压成型性和气味等级进行综合评价：拉伸强度为110MPa；缺口冲击强度为110KJ/m2；气味等级为4.5级；R角为11mm（设计的R角为10mm），因此模压成型性较好。
对比例3：
玻璃纤维毡的制备：采用的玻璃纤维束长度为50mm，直径16um，采用丙烯酸酯树脂作为粘接剂，以玻璃纤维毡的总重量计，添加量为5wt%，将玻璃纤维束分散在网带上，将粘接剂均匀播撒在玻璃纤维束中，再加热让粘接剂固化形成玻璃纤维毡；树脂基体的制备：以树脂基体的总重量计，将97.5wt%的聚丙烯树脂（熔融指数为50g/10min，气味等级为2.5级）、2wt%的炭黑M717、0.25wt%的抗氧剂1010和0.25wt%的抗氧剂168，在高速搅拌机中混搅均匀，后在挤出机中熔融共混挤出造粒得到树脂基体颗粒，再将树脂基体颗粒压膜成树脂基体；玻璃纤维毡增强热塑性复合材料的制备：将树脂基体和玻璃纤维毡按重量百分比50wt%和50wt%计，两层树脂基体与一层玻璃纤维毡交替铺放，设备加热至230℃，将树脂基体充分熔融，在10MPa压力下热压；冷却定型，得到玻璃纤维毡增强热塑性复合材料。
对制得的玻璃纤维毡增强热塑性复合材料的式样进行拉伸强度、耐冲击性、模压成型性和气味等级进行综合评价：拉伸强度为110MPa；缺口冲击强度为110KJ/m2；气味等级为3.5级；R角为11mm（设计的R角为10mm），因此模压成型性较好。
从对比例1和实施例4-7可以看出，模压成型性、拉伸强度和缺口冲击强度随着热塑性树脂的熔融指数的上升而上升，当熔融指数：玻璃纤维束长度小于1:3时，模压成型性差，达不到加工要求；从实施例1-3和实施例5可以看出，热塑性树脂的熔融指数不变，拉伸强度和缺口冲击强度随着玻璃纤维束长度的上升而上升，但是，模压成型性会下降；从对比例3可以看出，气味大的丙烯酸酯树脂作为粘接剂是复合材料的气味的重要来源；从对比例2可以看出，热塑性树脂的气味等级是影响复合材料气味等级的重要因素。
Claims (4)
1. 一种玻璃纤维毡增强热塑性复合材料，其特征在于，主要由玻璃纤维毡和树脂基体热压而成，其中各组分的重量百分比为：玻璃纤维毡35- 60wt%；树脂基体40-65wt%；
所述的玻璃纤维毡，以重量百分比计，包括玻璃纤维束90-97wt%和粘接剂3-10wt%；
所述的热塑性树脂的熔体质量流动速率：玻璃纤维束长度≥1：3；
所述的玻璃纤维束的长度为15-70mm，直径5-20um；
所述的玻璃纤维毡的粘接剂选自不饱和聚酯型粘接剂、聚氨酯型粘接剂、脲醛树脂粘接剂中的至少一种；
所述的热塑性树脂选自聚丙烯，气味等级小于3级，在230℃，2.16 Kg负荷下，其熔体质量流动速率为25~60 g/10min。
2.根据权利要求1所述的玻璃纤维毡增强热塑性复合材料，其特征在于，所述的树脂基体，以重量百分比计，包括热塑性树脂93-99wt%、助剂1-7wt%。
3.根据权利要求2所述的玻璃纤维毡增强热塑性复合材料，其特征在于，所述的助剂选自色母、抗氧化剂、润滑剂中的至少一种。
4.权利要求1-3任一项所述的玻璃纤维毡增强热塑性复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a：按照重量百分比称量树脂基体和玻璃纤维毡，总层数为奇数，树脂基体比玻璃纤维毡多一层；
b：将树脂基体和玻璃纤维毡交替铺放；
c：设备加热至180-300℃，将树脂基体充分熔融；
d：在5-20MPa压力下热压；
e：冷却定型，得到玻璃纤维毡增强热塑性复合材料。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4526914A (en) * | 1983-12-15 | 1985-07-02 | Manville Service Corporation | Whitewater formulation containing a cationic polyacrylamide |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4526914A (en) * | 1983-12-15 | 1985-07-02 | Manville Service Corporation | Whitewater formulation containing a cationic polyacrylamide |
| CN1382856A (zh) * | 2002-04-26 | 2002-12-04 | 南京菲尔特过滤材料有限公司 | 玻璃纤维短切/连续原丝复合毡及其生产工艺 |
| CN201538865U (zh) * | 2009-12-07 | 2010-08-04 | 南京天明复合材料有限公司 | 增强热塑性片材的玻璃纤维短切针刺毡 |
| CN102926133A (zh) * | 2012-11-16 | 2013-02-13 | 江苏九鼎新材料股份有限公司 | 一步法成型玻璃纤维连续原丝毡生产工艺 |
| CN103254574A (zh) * | 2013-05-28 | 2013-08-21 | 北京新福润达绝缘材料有限责任公司 | 玻璃毡层压板其制备方法 |
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