CN112662070A - 一种连续金属丝增强热塑性复合材料带材 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种连续金属丝增强热塑性复合材料带材，是一种由热塑性树脂基体熔融后浸渍于金属增强体中制成的厚度为0.3mm‑5mm，宽度为1mm‑1500mm，宽度大于厚度的扁带，所述金属增强体的电阻率为10‑6‑10‑8Ω˙m。本发明以金属丝/片/绳/网作为复合材料的增强体，提供更优异的抗拉强度和延伸率，具有导电性，可通电加热，应用于热熔焊带或高强度管道。
Description
技术领域
本发明涉及复合材料相关技术领域，具体是一种连续金属丝增强热塑性复合材料带材。
背景技术
国内现有的增强聚乙烯管基本上是以金属(钢丝或钢板)来增强塑料管材，如钢骨架聚乙烯塑料管、孔网钢带聚乙烯复合管及钢丝网骨架塑料管等，加入金属骨架的增强管材的抗压效果并不显著，最大工作压力＜2.5MPa。
发明内容
本发明的目的在于提供一种连续金属丝增强热塑性复合材料带材，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：
一种连续金属丝增强热塑性复合材料带材，是一种由热塑性树脂基体熔融后浸渍于金属增强体中制成的厚度为0.3mm-5mm，宽度为1mm-1500mm，宽度大于厚度的扁带，所述金属增强体的电阻率为10-6-10-8Ω˙m。
作为本发明进一步的方案：所述金属增强体为连续的金属丝、金属片、金属绳或金属网。
作为本发明进一步的方案：所述金属增强体的直径为复合材料带材厚度的1/3-2/3。
作为本发明进一步的方案：所述金属增强体中，金属丝、金属片或金属绳的根数≥2根/条，相邻金属丝、金属片或金属绳的间距≤5mm。
作为本发明进一步的方案：所述金属网的相邻金属丝间距1mm-6mm。
作为本发明进一步的方案：所述热塑性树脂基体由主体树脂、助剂和填料组成，所述主体树脂为PE树脂、PP树脂、PA树脂、PET树脂、PVC树脂、ABS树脂、PC树脂、PS树脂中的一种或几种以任意比的组合。
作为本发明进一步的方案：所述助剂包括相容剂、增塑料、抗氧剂、润滑剂、抗UV剂中的一种或多种组合。
作为本发明进一步的方案：所述填料包括滑石粉、碳酸钙、云母粉、色粉中的一种或多种组合。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明以金属丝/片/绳/网作为复合材料的增强体，提供更优异的抗拉强度和延伸率，具有导电性，可通电加热，作为热熔焊带使用，具有以下优点：
1)使用便捷，可直接电加热焊接或捆绑，焊接界面密封且有局部补强，连接处的强度远高于基体直接焊接强度；
2)与胶粘、超声焊接、铆接等连接方式比较，后加工成本低，加工及使用过程环保，可用于各种补强、密封、捆绑应用。
本发明一种连续金属丝增强热塑性复合材料带材，可加热熔融二次加工，可同时实现热熔焊接和缠绕的功能。此种带材缠绕成型的复合管，环向强度和轴向强度增强效果显著，大大提高了管材抗压能力。自身可通电加热，实现管道接头处的热熔焊接，保证了接头处的焊接强度和密封性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
其中，热塑性树脂基体1、金属增强体2。
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。
实施例一
请参阅图1，本发明实施例中，一种连续金属丝增强热塑性复合材料带材，由金属增强体2和热塑性树脂基体1制成，其形状为厚度为0.25mm、宽度为45mm、宽度大于厚度的扁带状。
所述金属增强体2为连续钢丝，其电阻率10-6-10-8Ω˙m的导体材料(通电后，可放热)，直径(或厚度)为复合材料带材厚度的1/3-2/3(直径或厚度过小，易导致高温下变形问题；基体树脂层过后，加热效率低)；复合材料带材中，钢丝绳根数30根，钢丝直径0.32mm，具有较高的抗拉强度，又可保证较高的加热效率，相邻钢丝间距≤5mm(否则容易开裂)。
所述热塑性树脂基体1由主体树脂、助剂和填料组成,所述的主体树脂为PP树脂，所述助剂包括相容剂、增塑料、抗氧剂、润滑剂、抗UV剂等功能性添加剂中的一种或多种组合，所述的填料包括滑石粉、碳酸钙、云母粉、色粉等填料中的一种或多种组合。
实施例二
一种连续金属丝增强热塑性复合材料带材，由金属增强体2和热塑性树脂基体1制成，其形状为厚度为1.38mm、宽度为70mm、宽度大于厚度的扁带状。
所述金属增强体2为连续钢丝绳，其电阻率10-6-10-8Ω˙m的导体材料(通电后，可放热)，直径(或厚度)为复合材料带材厚度的1/3-2/3(直径或厚度过小，易导致高温下变形问题；基体树脂层过后，加热效率低)；复合材料带材中，钢丝绳根数38根，钢丝直径0.37mm，合股结构1*7。
所述热塑性树脂基体1由主体树脂、助剂和填料组成,所述的主体树脂为PE树脂。
实施例三
一种连续金属丝增强热塑性复合材料带材，由金属增强体2和热塑性树脂基体1制成，其形状为厚度为0.35mm、宽度为200mm、宽度大于厚度的扁带状。
所述金属增强体2为连续钢丝网，其电阻率10-6-10-8Ω˙m的导体材料(通电后，可放热)，直径(或厚度)为复合材料带材厚度的1/3-2/3(直径或厚度过小，易导致高温下变形问题；基体树脂层过后，加热效率低)；复合材料带材中，钢丝网的相邻金属丝间距1mm-6mm，钢丝网厚度0.2mm，长度方向为连续金属丝，无断点。
所述热塑性树脂基体1由主体树脂、助剂和填料组成,所述的主体树脂为PVC树脂。
对比例
带材厚度：0.30mm，宽度：200mm，增强体为玻璃纤维束，线密度：1200tex，玻纤束根数24根，树脂基体：PP。
将上述实施例和对比例的复合带材进行抗拉实验，实验结果如下表1：
表1
| 测试项目 | 单位 | 实施例一 | 实施例二 | 实施例三 | 对比例 |
| 纵向抗拉强度 | MPa | 263 | 1000 | 650 | 500 |
| 横向抗拉强度 | MPa | 25 | 18 | 580 | 27 |
| 纵向断裂伸长率 | ％ | 15 | 16 | 18 | 3％ |
可见，本发明以金属丝/片/绳/网作为复合材料的增强体，提供更优异的抗拉强度和延伸率，抗拉性能高。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (8)
1.一种连续金属丝增强热塑性复合材料带材，其特征在于：是一种由热塑性树脂基体熔融后浸渍于金属增强体中制成的厚度为0.3mm-5mm，宽度为1mm-1500mm，宽度大于厚度的扁带，所述金属增强体的电阻率为10-6-10-8Ω˙m。
2.根据权利要求1所述的一种连续金属丝增强热塑性复合材料带材，其特征在于：所述金属增强体为连续的金属丝、金属片、金属绳或金属网。
3.根据权利要求1或2所述的一种连续金属丝增强热塑性复合材料带材，其特征在于：所述金属增强体的直径为复合材料带材厚度的1/3-2/3。
4.根据权利要求2所述的一种连续金属丝增强热塑性复合材料带材，其特征在于：所述金属增强体中，金属丝、金属片或金属绳的根数≥2根/条，相邻金属丝、金属片或金属绳的间距≤5mm。
5.根据权利要求2所述的一种连续金属丝增强热塑性复合材料带材，其特征在于：所述金属网的相邻金属丝间距1mm-6mm。
6.根据权利要求1所述的一种连续金属丝增强热塑性复合材料带材，其特征在于：所述热塑性树脂基体由主体树脂、助剂和填料组成，所述主体树脂为PE树脂、PP树脂、PA树脂、PET树脂、PVC树脂、ABS树脂、PC树脂或PS树脂。
7.根据权利要求6所述的一种连续金属丝增强热塑性复合材料带材，其特征在于：所述助剂包括相容剂、增塑料、抗氧剂、润滑剂、抗UV剂中的一种或多种。
8.根据权利要求6所述的一种连续金属丝增强热塑性复合材料带材，其特征在于：所述填料包括滑石粉、碳酸钙、云母粉、色粉中的一种或多种。
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