CS273871B1 - Method of making semi-products or products from composites with thermoplastic matrix - Google Patents

Method of making semi-products or products from composites with thermoplastic matrix Download PDF

Info

Publication number
CS273871B1
CS273871B1 CS69089A CS69089A CS273871B1 CS 273871 B1 CS273871 B1 CS 273871B1 CS 69089 A CS69089 A CS 69089A CS 69089 A CS69089 A CS 69089A CS 273871 B1 CS273871 B1 CS 273871B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
semi
products
polymer matrix
product
long
Prior art date
Application number
CS69089A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS69089A1 (en
Inventor
Karel Ing Csc Stoklasa
Frantisek Doc Ing Csc Tomis
Original Assignee
Stoklasa Karel
Tomis Frantisek
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Stoklasa Karel, Tomis Frantisek filed Critical Stoklasa Karel
Priority to CS69089A priority Critical patent/CS273871B1/en
Publication of CS69089A1 publication Critical patent/CS69089A1/en
Publication of CS273871B1 publication Critical patent/CS273871B1/en

Links

Landscapes

  • Reinforced Plastic Materials (AREA)

Abstract

Products and semi-products of composite materials with thermoplastic polymer matrix and reinforcement based on long, or infinite fibres are currently produced by several procedures. The first one is for example the so-called wet method, which uses a dispersion of material of polymer matrix and reinforcing fibres in the form of long staple in water. Another method consists in pressing of semi-product prepared by layering of fleece of long infinite fibres and thermoplastic foils. Both these procedures, and eventually also other similar procedures comprise many material and technological limitations. These drawbacks are removed by a solution, whose principle consists in the fact that fibrous admixtures, consisting of reinforcing fibres, on which single or multi-layer coating of sintered powder material of polymer matrix is fixed by means of an anchoring intermediate layer of fusible agent, affine to polymer matrix is used for preparation of a preliminary confection semi-product by dry confection, or eventually with admixture of other material of polymer matrix in the form of powder. This semi-product is subsequently pressed into the form of the final product or semi-product.

Description

Vynález se týká způsobu výroby polotovarů nebo výrobků z kompozitu s termoplastickou polymerní matricí a výztuží na bázi dlouhých, popřípadě nekonečných vláken.The present invention relates to a process for the manufacture of semi-finished products or composite products with a thermoplastic polymer matrix and long or continuous filament reinforcement.

Kompozity s termoplastickou matricí, respektive výrobky a polotovary z nich se připravují různými způsoby. Jistá omezení však platí pro kompozity s dlouhými popřípadě až nekonečnými vlákny, zvláště potom jedná-li se o vlákna křehká, která se během přípravy kompozitu lámou. Zkracováním délky vláken se zase zhoršují vlastnosti finálních výrobků, proto je v těchto případech nutno provádět povrchovou úpravu vláken nebo matrice. Z konkrétních způsobů přípravy kompozitních materiálů a výrobků z nich je znám například mokrý způsob připravy kompozitu, při kterém jsou vlákna v podobě dlouhé střiže, příslušný polymer a popřípadě i další složky dispergovány ve vodním prostředí. Tím se sice usnadní a značně zlepší vzájemné jejich promíchání, ale současně vzniknou problém spojené s odstraňováním vody, což vyvolává jednak potíže ekologické, jednak nároky energetické.The thermoplastic matrix composites, and the products and blanks thereof, are prepared in various ways. However, certain limitations apply to composites with long and / or continuous filaments, especially if they are brittle fibers that break during the preparation of the composite. By shortening the length of the fibers, the properties of the final products are deteriorated, therefore, in these cases, the surface treatment of the fibers or the matrix is necessary. Among the specific methods for preparing composite materials and articles thereof, for example, a wet composite preparation process is known in which the fibers in the form of long staple fibers, the respective polymer and optionally other components are dispersed in an aqueous medium. This will facilitate and greatly improve their intermixing, but at the same time there will be a problem associated with the removal of water, which causes both environmental problems and energy requirements.

Jiný způsob využívá ukládání nekonečných nebo dlouhých vláken do roun, které se zpevní jehlováním a ukládají se mezi termoplastové fólie. Propojení vláken termoplastem potom nastává působením tepla a tlaku v lisech. Tento postup však neumožňuje použití vyššího obsahu vláken a rozdělení vláken v matrici je značně závislé na viskozitě roztaveného termoplastu a na použitém tlaku. Navíc se vlákna mohou při lisování snadno porušovat.Another method utilizes the placement of filaments or long fibers into webs which are reinforced by needling and deposited between thermoplastic films. The interconnection of the fibers with the thermoplastic then takes place under the influence of heat and pressure in the presses. However, this process does not allow the use of a higher fiber content and the distribution of the fibers in the matrix is highly dependent on the viscosity of the molten thermoplastic and the pressure used. In addition, the fibers can easily break during compression.

Lze sice zkracovat délku toku polymeru matrice skládáním několika vrstev vláken a folií, ale tím se zase na druhé straně omezuje poměr obsahu vláken k materiálu matrice.While it is possible to shorten the polymer flow length of the matrix by folding several layers of fibers and foils, this in turn limits the ratio of fiber content to matrix material.

!< odstranění výše uvedených nedostatků při přípravě kompozitních materiálů, respektive výrobě výrobků a polotovarů z nich, přispívá způsob výroby polotovarů nebo výrobků z kompozitů s termoplastickou polymerní matricí a výztuží na bázi dlouhých, popřípadě nekonečných vláken podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že z vláknitých předsměsí, tvořených výztužnými vlákny, na nichž je prostřednictvím kotvicí mezivrstvy tavitelného činidla, afinního vůči polymerní matrici, fixován jedno nebo vícevrstvý povlak slinutého prášku materiálu polymerní matrice, se suchou konfekcí, popřípadě za přídavku dalšího materiálu polymerní matrice ve formě prášku, připraví předběžný konfekční polotovar, který se potom lisováním tzn. spolupůsobením tepla a talku, převede do podoby výsledného výrobku nebo polotovaru.The method for producing the semi-finished products or the composite products with the thermoplastic polymer matrix and the reinforcement based on the long or continuous filaments according to the invention contributes to the elimination of the aforementioned drawbacks in the preparation of the composite materials, respectively the manufacture of articles and semi-finished products thereof. It consists in that one or more layers of sintered powder of the polymer matrix material are fixed with a dry ready-made material, optionally with the addition of another polymer material, of fibrous masterbatches comprising reinforcing fibers on which an anchor layer of the fusible agent affinity to the polymer matrix is fixed a matrix in the form of a powder; by the action of heat and talc, it transforms into the final product or semi-finished product.

Výše uvedeným postupem je například možno plynule lisovat pásy na rotačních lisech, diskontinuálně lisovat desky z přířezů vláknitých předsměsí, atd. Ukládání vláken při konfekcí lze řídit podle požadované tlouštky hotové desky nebo pásu, popřípadě také podle požadavků na jejich mechanické vlastnosti. Pro vytvoření povlaku z práškového polymeru na vlákně (při přípravě vláknitých předsměsí) je možno aplikovat různé postupy. Vlákno s povlakem musí však být lehce manipulovatelné, aby konfekce nebyla bezprostředně vázaná na přípravu vláknité předsměsí. Vláknitá predsměs s dobrou manipulovatelností se může také zpracovat přesným navíjením na výrobky, které se mohou lisovat přímo jako duté výrobky, nebo po rozdělení jako prosté výrobky. Nekonečné vlákno opatřené termoplastickým obalem se může také stříhat na různé délky a v této formě potom zpracovávat obvyklými technologiemi jako vytlačováním, vstřikováním a lisováním.For example, it is possible to continuously press the belts on the rotary presses, discontinuously press the sheets of the fiber premix blanks, etc., as described above. Various techniques can be applied to form a powdered polymer coating on the fiber (in the preparation of fiber premixes). However, the coated fiber must be easy to handle so that the garment is not directly bound to the preparation of the fiber premix. The fibrous premix with good manageability can also be processed by precision winding into products which can be pressed directly as hollow products or after being split as plain products. The filament provided with the thermoplastic sheath may also be cut to different lengths and then processed in this form by conventional techniques such as extrusion, injection molding and compression molding.

Hlavním přínosem způsobu podle vynálezu je fakt, že výrobky nebo polotovary z kompozitu se připravují na nepříliš náročném zařízení, prakticky bez škodlivých vlivů na pracovní prostředí, protože se pracuje za sucha. Při tom se jedná o umiverzální způsob výroby, který dává polotovary nebo výrobky, u kterých jsou vlákna v kompozitu rovnoměrně rozdělená a spolehlivě obalena matricí. Jejich nekonečná nebo přiměřená délka propůjčuje kompozitům vynikající vlastnosti a snižuje požadavky na případnou povrchovou úpravu vláken nebo matrice.The main benefit of the method according to the invention is the fact that the composite products or blanks are prepared on a not very demanding machine, practically without harmful effects on the working environment, since it is dry-working. This is a versatile method of production which produces blanks or products in which the fibers in the composite are uniformly distributed and reliably coated with the matrix. Their infinite or adequate length imparts excellent properties to the composites and reduces the need for possible surface treatment of the fibers or matrix.

K bližšímu objasnění podstaty vynálezu slouží následující praktický přiklad výroby tenké tvarované desky z kompozitního materiálu. Skleněné vlákno se slinutým oblaem z polypropylénu se s pomocí konfekčního zařízení ukládá na pás nebo do plochého nástroje, například ve formě prostorových smyček nebo v jiném požadovaném tvaru s ohledem na budoucí namáhaní finálního výrobku. Takto uložená vrstva se dále zpracuje lisováním při teplotěThe following practical example illustrates the preparation of a thin molded board of composite material to further illustrate the invention. The sintered glass fiber of polypropylene is deposited with the aid of a ready-made device on a belt or in a flat tool, for example in the form of spatial loops or in another desired shape with respect to future stresses on the final product. The layer thus deposited is further processed by pressing at temperature

CS 273871 BlCS 273871 Bl

180 až 220 °C a tlaku 2 až 20 MPa. Nižší tlaky se vztahují k lisování pásů, vyšší potom pro lisování finálního výrobku složitějších tvarů. Střed intervalu přináleží lisování plošných jednoduchých polotovarů ve formě. Obsah skleněných vláken v polypropylénové matrici se může pohybovat v rozmezí 20 až 70 % hmot. Po ochlazení je polotovar nebo výrobek schopný dalších opracování nebo se může přímo aplikovat.180 to 220 ° C and a pressure of 2 to 20 MPa. Lower pressures relate to the pressing of the belts, higher pressures to the pressing of the final product of more complex shapes. The center of the interval belongs to the pressing of flat blank in the mold. The glass fiber content of the polypropylene matrix may range from 20 to 70% by weight. After cooling, the blank or article is capable of further processing or can be directly applied.

Claims (1)

Způsob výroby polotovarů nebo výrobků z kompozitů s termoplastickou matricí a výztuží na bázi dlouhých, popřípadě nekonečných vláken, vyznačující se tím, že z vláknitých předsměsí, tvořených výztužnými vlákny, na nichž je prostřednictvím kotvicí mezivrstvy tavitelného činidla, afinního vůči polymerní matrici, fixován jedno nebo vícevrstvý povlak slinutého prášku materiálu polymerní matrice, se suchou konfekcí, popřípadě za přídavku dalšího materiálu polymerní matrice ve formě prášku, připraví předběžný konfekční polotovar, který se potom lisováním převede do podoby výsledného výrobku nebo polotovaru.Process for the manufacture of semi-finished products or products made of composites with thermoplastic matrix and reinforcement based on long or continuous filaments, characterized in that one or more fibrous masterbatches comprising reinforcing fibers on which the polymer matrix is affixed by means of an anchor layer a multilayer coating of the sintered powder of the polymeric matrix material, with a dry ready made fabric, optionally with the addition of additional polymeric matrix material in the form of a powder, prepares a prefabricated blank which is then compressed to form the final product or blank.
CS69089A 1989-02-01 1989-02-01 Method of making semi-products or products from composites with thermoplastic matrix CS273871B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS69089A CS273871B1 (en) 1989-02-01 1989-02-01 Method of making semi-products or products from composites with thermoplastic matrix

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS69089A CS273871B1 (en) 1989-02-01 1989-02-01 Method of making semi-products or products from composites with thermoplastic matrix

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS69089A1 CS69089A1 (en) 1990-08-14
CS273871B1 true CS273871B1 (en) 1991-04-11

Family

ID=5339495

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS69089A CS273871B1 (en) 1989-02-01 1989-02-01 Method of making semi-products or products from composites with thermoplastic matrix

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS273871B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS69089A1 (en) 1990-08-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1104315A (en) Mixed fibrous mat and method for molding fiber- reinforced composite material
EP0593716B1 (en) Nonwoven moldable composite and method of manufacture
Jayaraman Manufacturing sisal–polypropylene composites with minimum fibre degradation
US3713962A (en) Composite mat structure
DK171970B1 (en) Air permeable, plate-like, fibrous structure and process for its manufacture
US4431696A (en) Manufactured articles based on thermoplastic polymers reinforced with glass fibers
US20050245161A1 (en) Thermo durable and high performance natural fiber molded composites manufacturing process
CN106223104B (en) A method of aramid fiber extrusion coating paper is prepared using PSA fiber
JPH07314565A (en) Production of molded article
FI84843B (en) FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV FIBERFOERSTAERKT RAOMATERIAL FOER PLAST.
JPS63209810A (en) Post forming semimanufacture product
CS273871B1 (en) Method of making semi-products or products from composites with thermoplastic matrix
JP2000141502A (en) Manufacture of long fiber reinforced thermoplastic resin sheet and long fiber reinforced thermoplastic resin sheet
Bigg Manufacturing methods for long fiber reinforced polypropylene sheets and laminates
CN1008752B (en) Can guide and support fibre gasket and the manufacture method thereof that to store
CA2032170A1 (en) Process for making a possibly flat synthetic resin moulded block and preform for use in such a process
JPH0372744B2 (en)
US5151226A (en) Process of making contoured vehicle internal panelling supports
CN112824739A (en) Fiber reinforced thermoplastic composite material and preparation method thereof
JPH01299828A (en) Sheetlike material
KR0142212B1 (en) Manufacturing method of composite materials using fiber reinforced thermoplastic foamed composites and composite materials
AU711527B2 (en) Thermoplastic moldable composite sheet containing hollow microspheres
JP2002127136A (en) Method for manufacturing glass filament-reinforced thermoplastic resin sheet and method for manufacturing porous molded body
KR102076421B1 (en) Process of Producing Eco―Friendly Composite Materials For Automobile Ruggage Trim
Goyo-Brito et al. Effect of the drying methods in the process of impregnation of carbon fibers with cellulose microfibrils