專利名稱：聚苯硫醚纖維復(fù)合層壓板材的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于特種功能纖維板生產(chǎn)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
中國專利公開號CN1212652A的發(fā)明中所用的是聚苯硫醚樹脂 組合物(A層)，PPS樹脂和選自環(huán)氧基、酸酐基、羧基及其鹽、碳 酸酯基的熱塑性樹脂(B層)，然后層壓層的多層模制品，其制造工 藝采用單螺桿或雙螺桿擠出機(jī)的熔混工藝，先將聚苯硫醚樹脂和填 料擠條切割造粒，然后再經(jīng)過單螺桿或雙螺桿擠出機(jī)共擠出，在模 具內(nèi)成形，最后層壓層的制造出多層模制品。該工藝主要是制造多 層管狀物，制成的管狀物主要是用于汽車的燃油管線，或冷卻系統(tǒng) 的管線，以及民房取暖管線等，不適用于航天航空或軍事領(lǐng)域以及 電子印刷電路板等板材消費(fèi)行業(yè)。
為了得到兼具PPS樹脂以外之熱塑性樹脂的機(jī)械性質(zhì)、成型性、 經(jīng)濟(jì)性等特點(diǎn)和PPS樹脂的耐熱性、耐熱水性、耐化學(xué)品性的特點(diǎn) 的模制品，把兩種材料層復(fù)合在一起一直是國內(nèi)外研究者的追求目 標(biāo)，在日本專利特開平5 — 193060中提出了在PPS樹脂層與聚烯 烴樹脂層中間加有粘合層的層壓結(jié)構(gòu)物。其插入粘合層的方法，是釆 用共擠出成型得到的多層結(jié)構(gòu)，這使得使用擠出機(jī)的數(shù)目增多，加工 設(shè)備變得復(fù)雜，而且加工時(shí)間變長，從經(jīng)濟(jì)考慮是不合算的，在工業(yè)
上使用的希望也不大。
鑒于現(xiàn)有技術(shù)的以上缺點(diǎn)，提出本發(fā)明的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是通過以下的手段實(shí)現(xiàn)的。
聚苯硫醚纖維復(fù)合層壓板材的制造方法，采用高頻電加熱層壓模
生產(chǎn)聚苯硫醚纖維復(fù)合層壓板材，所述復(fù)合層壓板以A層/B層單元
結(jié)構(gòu)順序疊合，復(fù)合層壓板面層采用A層；
(1) A層為聚苯硫醚PPS樹脂構(gòu)織物，可為聚苯硫醚短纖維紙、
聚苯硫醚薄膜、聚苯硫醚纖維毛氈布之一；B層為增強(qiáng)長纖維層；A
與B層間為起粘合作用的熱塑性EVA薄膜層；增強(qiáng)材料長纖維B層 相鄰層間纖維呈交叉成90度角密植排列；(2)由(1)得到的復(fù)合層 經(jīng)冷壓后，在高頻電加熱層壓模中在290-33(^C熔融熱壓成型；(3) 所述聚苯硫醚PPS樹脂構(gòu)織物采用經(jīng)熱牽伸定形處理后切斷成0.20 一80毫米的PPS樹脂纖維。
本發(fā)明中所使用的聚苯硫醚纖維是它的短纖維紙、或用熔融粘度 較低的聚苯硫醚樹脂，或聚苯硫醚薄膜或聚苯硫醚纖維毛氈。其使用 量大致在50—80%，最好在60—70%，增強(qiáng)材料使用的是碳纖維、 玻璃纖維、芳綸纖維、陶瓷纖維、碳化硅纖維、石棉纖維、石膏纖維、 金屬纖維等短纖維、纖維長絲或纖維布或絲云母中的一種或多種纖維 的混合物，所使用的熱塑性粘合劑或熱塑性材料是可以是EVA熱熔 膠，聚酰胺熱熔膠，聚酯fe熔膠，聚氨酯熱熔膠，橡膠型熱壓敏膠， 丙烯酸酯型熱壓敏膠等，或聚碳酸酯，聚四氟乙烯，聚乙烯酮，聚硫
醚酮，聚酰胺，聚芳酰亞胺，聚酯，聚丙烯酸酯，聚甲基丙烯酸酯， 聚丙烯腈，聚乙烯酮，聚砜，聚甲醛，聚甲基丙烯酸甲酯，聚甲基丙 烯酸乙酯，丙烯酸共聚物，聚苯醚等樹脂的纖維或樹脂粉末；無機(jī)填
料可以添加鈦白粉、輕質(zhì)碳酸鈣、硫酸鈣、滑石粉，粘土，硅藻土， 碳黑，高嶺土，云母，石棉，氧化鋁，氧化硅，氧化鎂，氧化鋯，碳 酸鎂，白云石，硫酸鎂，硫酸鋇，納米級石英砂，氮化硼，螢石，沸
石所使用的增效劑可以是超高分子量聚硅氧烷，或有機(jī)硅增效劑。 在熱塑性樹脂中還可以添加晶體成核劑，脫模劑，抗氧化劑，熱穩(wěn)定 劑，潤滑劑，紫外線防護(hù)劑，染色劑，阻燃劑、塑料增韌劑等助劑。 本發(fā)明中聚苯硫醚纖維層壓板材的制造工藝是采用增強(qiáng)材料的 長纖維在層與層之間交叉成90度角密植排列，或其短纖維混亂鋪平， 或其纖維布平鋪。該層壓板是用其短纖維紙、或用熔融粘度較低的聚
苯硫醚樹脂，或聚苯硫醚薄膜或聚苯硫醚短纖維制成的毛氈與增強(qiáng)材 料和熱塑性粘合劑互相交叉疊合熱壓制成的。即聚苯硫醚材料一熱 塑性粘合劑一增強(qiáng)材料一聚苯硫醚材料一熱塑性粘合劑一增強(qiáng)材料 —熱塑性粘合劑一聚苯硫醚材料一……一聚苯硫醚材料。
本發(fā)明中的聚苯硫醚纖維層壓板材的熱壓方法是采用高頻電加 熱層壓模，使聚苯硫醚材料和熱塑性粘合劑在模具中熔融平流熱壓， 從而使聚聚苯硫醚材料和增強(qiáng)材料充分粘合在一起，在這種情況下制 造的層壓板材具有很好的抗拉強(qiáng)度，抗沖擊強(qiáng)度，抗彎曲強(qiáng)度，抗壓 強(qiáng)度，同時(shí)具有密度輕，阻燃、電絕緣，耐化學(xué)性好，耐輻射性好， 熱穩(wěn)定性好，吸水率低，在20(^C的高溫下長期使用不變形，在-20V
的低溫下韌性好等特點(diǎn)，廣泛用于航天航空，坦克裝甲，印刷電路基
板，高溫隔熱材料及低溫絕熱材料等高科技領(lǐng)域。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明的工藝作進(jìn)一步的詳述。
以硫化鈉與對二氯苯為原料合成生產(chǎn)的聚苯硫醚樹脂熔融紡絲
紡織成的聚苯硫醚纖維原絲；纖維原絲經(jīng)熱牽伸定形處理成成品纖 維；切成52mm的成品纖維構(gòu)織為纖維布層。在模具最低表面鋪一層 該聚苯硫醚纖維構(gòu)織物纖維布層，然后鋪上一層起粘合作用的熱塑性 EVA薄膜，再鋪上一層玻璃纖維的增強(qiáng)材料，玻璃纖維采用排絲板 將其一根一根的密植排列，在玻璃纖維的上面鋪上聚苯硫醚材料和熱 塑性樹脂材料及增效劑，再鋪上聚苯硫醚材料……玻璃纖維采用排絲 板將其一根一根的密植排列，這一層玻璃纖維與上面一層玻璃纖維交 叉成90度角，即Bi和Bw之間呈90"角，在玻璃纖維的上面鋪上聚 苯硫醚材料和EVA熱塑性樹脂材料及增效劑，分別一層一層的疊加 到層壓板厚度12mm，與模具相接觸的面層均采用聚苯硫醚纖維構(gòu)織 物。復(fù)合板用10kg/ cm2的壓力冷壓成形，在層壓板的成份中含有50% (質(zhì)量)的聚苯硫醚構(gòu)織材料。然后接通電源，采用高頻電加熱層壓 模加熱，加熱溫度頻率是10-30C7min,使溫度達(dá)到290QC，同時(shí)使層 壓板中的聚苯硫醚材料和熱塑性粘合劑在模具中充分熔融，模具的加 壓壓力是1.0kg/cm 當(dāng)層壓板達(dá)到需要的厚度時(shí)，停止加熱，切斷電 源，并在模具中通入冷卻水，使其慢慢冷卻，其冷卻頻率為5-10QC/min。像這樣制成的聚苯硫醚纖維層壓板表面光滑，沒有細(xì)小 的突狀物出現(xiàn)，其機(jī)械性能很好。經(jīng)過檢測10mm的層壓板其拉伸強(qiáng) 度為1200GPa，比強(qiáng)度為600*106 ，密度為2.0 g/cm3 。且具有良好的 阻燃、電絕緣，耐化學(xué)性和耐輻射性。 實(shí)施例2
熱壓溫度330V，其它采用實(shí)例1的制造工藝流程、工藝條件， 其增強(qiáng)材料采用碳纖維，用低熔融黏度聚苯硫醚樹脂粉作為聚苯硫醚 纖維構(gòu)織物，制成的聚苯硫醚纖維10mm層壓板其中聚苯硫醚含量 50%，其拉伸強(qiáng)度為1300GPa，比強(qiáng)度為810*106 ，密度為1.6g/cm3， 實(shí)施例3
采用實(shí)例1的制造工藝流程、除冷壓成形壓力為200kg/cm氣其 余工藝條件與實(shí)例1相同，聚苯硫醚含量80%，其增強(qiáng)材料采用碳化 硅纖維，制成的聚苯硫醚纖維層壓板其拉伸強(qiáng)度為1250GPa，比強(qiáng)度為 820*106 ，密度為1.7g/cm3。 實(shí)施例4
采用實(shí)例1的制造工藝流程，除熱壓壓力為100kg/cm以外其余 工藝條件與實(shí)例1相同，聚苯硫醚含量80%，其增強(qiáng)材料分別采用陶 瓷纖維，制成的聚苯硫醚纖維層壓板其拉伸強(qiáng)度分別為1220GPa，比強(qiáng) 度為800*106 ，密度為1.9g/cm3。
在本發(fā)明的基本方案下，其增強(qiáng)材料分別采用芳綸1313、 1414、 芳雜環(huán)纖維、高阻燃性芳雜環(huán)纖維，像這樣制成的聚苯硫醚纖維層壓 板10—200mm，其中聚苯硫醚含量為60%和70%時(shí)具有很高的拉伸
強(qiáng)度、抗沖擊強(qiáng)度，抗彎曲強(qiáng)度等特性，可以用于坦克裝甲。
在實(shí)際操作過程中采用實(shí)例1的制造工藝流程，工藝條件，其增 強(qiáng)材料分別采用石棉纖維、石膏纖維、絲云母、金屬纖維像這樣制成 的聚苯硫醚纖維層壓板也能夠獲得很好的效果，可以得到不同強(qiáng)度的 聚苯硫醚層壓板以滿足不同的需求。
如果在實(shí)際操作過程中采用實(shí)例1的制造工藝流程，工藝條件， B層熱塑性樹脂還可以采用聚碳酸酯，聚四氟乙烯，聚乙烯酮，聚硫 醚酮，聚酰胺，聚芳酰亞胺，聚酯，聚丙烯酸酯，聚甲基丙烯酸酯， 聚丙烯腈，聚乙烯酮，聚砜，聚甲醛，聚甲基丙烯酸甲酯，聚甲基丙 烯酸乙酯，丙烯酸共聚物，聚苯醚等樹脂的纖維。
采用實(shí)施例1的制造工藝流程、工藝條件，其層壓板的材料中分 別加入20%的鈦白粉，輕質(zhì)碳酸鈣，硫酸鈣；還可以在層壓板中分別 加入滑石粉，粘土，硅藻土，碳黑，高嶺土，云母，石棉，氧化鋁， 氧化硅，氧化鎂，氧化鋯，碳酸鎂，白云石，硫酸鎂，硫酸鋇，納米 級石英砂，氮化硼，螢石，沸石等作為填料。
采用本發(fā)明方法，在冷壓成形壓力為10-200kg/cm2 ,熱壓定形 壓力為1.0-100kg/cm2，得到10—200mm厚度的復(fù)合層壓板材。
權(quán)利要求
1、聚苯硫醚纖維復(fù)合層壓板材的制造方法，采用高頻電加熱層壓模生產(chǎn)聚苯硫醚纖維復(fù)合層壓板材，所述復(fù)合層壓板以A層/B層單元結(jié)構(gòu)順序疊合，復(fù)合層壓板面層采用A層；(1)A層為聚苯硫醚PPS樹脂構(gòu)織物，可為聚苯硫醚短纖維紙、聚苯硫醚薄膜、聚苯硫醚纖維毛氈布之一；B層為增強(qiáng)長纖維層；A與B層間為起粘合作用的熱塑性EVA薄膜層；增強(qiáng)材料長纖維B層相鄰層間纖維呈交叉成90度角密植排列；(2)由(1)得到的復(fù)合層經(jīng)冷壓后，在高頻電加熱層壓模中在290-3300C熔融熱壓成型；(3)所述聚苯硫醚PPS樹脂構(gòu)織物采用經(jīng)熱牽伸定形處理后切斷成0.20—80毫米的PPS樹脂纖維。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述之聚苯硫醚纖維復(fù)合層壓板材的制造方法， 其特征在于，所述之增強(qiáng)長纖維B層是用采用以下纖維之一碳纖 維、玻璃纖維、芳綸纖維、陶瓷纖維。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述之聚苯硫醚纖維復(fù)合層壓板材的制造方法， 其特征在于，在冷壓成形壓力為10-200kg/cm2 ，熱壓定形壓力為 1.0-100kg/cm2，得到10—200mm厚度的復(fù)合層壓板材。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述之聚苯硫醚纖維復(fù)合層壓板材的制造方法， 其特征在于，該展壓板含有高性能聚苯硫醚纖維構(gòu)織物50-80%。.
全文摘要
本發(fā)明公開了一種聚苯硫醚纖維復(fù)合層壓板材的制造方法，采用高頻電加熱層壓模生產(chǎn)聚苯硫醚纖維復(fù)合層壓板材，所述復(fù)合層壓板以A層/B層單元結(jié)構(gòu)順序疊合，A層為聚苯硫醚PPS樹脂構(gòu)織物；B層為增強(qiáng)長纖維層；A與B層間為起粘合作用的熱塑性EVA薄膜層；復(fù)合層經(jīng)冷壓后，在高頻電加熱層壓模中在290-330℃熔融熱壓成型。聚苯硫醚PPS樹脂構(gòu)織物采用經(jīng)熱牽伸定形處理后的PPS樹脂纖維。該層壓板兼具有很高的機(jī)械強(qiáng)度和聚苯硫醚纖維的阻燃、電絕緣，耐化學(xué)性，耐輻射性好的優(yōu)點(diǎn)，適宜用于航天航空，坦克裝甲，印刷電路基板，高溫隔熱材料及低溫絕熱材料等極端領(lǐng)域。
文檔編號B32B38/18GK101386218SQ200710050008
公開日2009年3月18日 申請日期2007年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月14日
發(fā)明者余大海, 劉文良 申請人:四川得陽化學(xué)有限公司