一種高強度連續(xù)纖維增強熱塑性板材及其制備方法和用途
【專利摘要】本發(fā)明屬于高分子材料【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種煤礦專用箕斗所用的高強度連續(xù)纖維增強熱塑性板材及其制備方法和用途。該板材由包括以下重量份的組分制成：連續(xù)纖維45~50份，熱塑性樹脂50~55份，抗氧劑0.2~1份，阻燃劑10~20份，抗靜電劑10~20份。采用本發(fā)明制備的連續(xù)纖維增強熱塑性板材具有使用壽命高于鋼質(zhì)，耐磨性是炭鋼及不銹鋼的3~7倍；摩擦系數(shù)小，自潤滑，不吸水、不粘結(jié)物料；抗沖擊性強度高，沖擊強度大于450KJ/cm2、綜合機械性能好，耐酸、堿、鹽腐蝕、抗老化，耐低溫，重量輕，比重是鋼材的1/8，是替代全鋼箕斗側(cè)、底板的理想材料。
【專利說明】一種高強度連續(xù)纖維增強熱塑性板材及其制備方法和用途
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于高分子材料【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種煤礦專用箕斗所用的高強度連續(xù)纖維增強熱塑性板材及其制備方法和用途。
【背景技術(shù)】
[0002]箕斗是提升煤炭的專用提升容器，是煤礦豎井的主要運輸設(shè)備，主要用于煤炭的提升運輸、各種工具的運輸以及人員的運輸。由于運輸過程中，載重較大，因此對制備箕斗的材料的要求較高，目前箕斗的制備材料多采用金屬材質(zhì)，其中，鋼鋁合金結(jié)構(gòu)輕型斜井提煤箕斗和鋼塑結(jié)構(gòu)輕型斜井提煤箕斗，大多是以鋼結(jié)構(gòu)為骨架，高強度鋁合金或是高強度工程塑料為箱體板料，雖然高強度的工程塑料作為箱體板料可以降低箕斗自身的重量，但是其價格一般較高。如果能夠使用通用的塑料來制備箕斗的箱體板料，將大幅降低材料的成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷而提供一種高強度連續(xù)纖維增強熱塑性板材及其制備方法和用途。本發(fā)明提供的高強度板材可以替代目前箕斗中的鋼板，達(dá)到減輕箕斗自重，增加裝載量，達(dá)到降低能耗的目的。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0005]一種連續(xù)纖維增強熱塑性板材，由包括以下重量份的組分制成:
[0006]連續(xù)纖維45~50份，
[0007]熱塑性樹脂50~55份，
[0008]抗氧劑0.2~1份，
[0009]阻燃劑10~20份，
[0010]抗靜電劑10~20份。
[0011]所述的連續(xù)纖維為無機連續(xù)纖維，選自玻璃纖維、碳纖維、硼纖維或玄武巖纖維中的一種或一種以上；優(yōu)選為玻璃纖維和碳纖維按9:1的重量比組成。
[0012]所述的熱塑性樹脂選自聚烯烴或聚酰胺。
[0013]所述的聚烯烴為共聚聚丙烯或均聚聚丙烯。
[0014]所述的聚酰胺為聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺1010或聚酰胺1212 ；
[0015]所述的抗氧劑選自四(β -(3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸)季戊四醇酯、三(2.4- 二叔丁基苯基)亞磷酸酯、2，6-三級丁基-4-甲基苯酚、雙(3，5-三級丁基_4_羥基苯基)硫醚、N，N'-雙-(3-(3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙?；?己二胺或硫代二丙酸雙酯中的一種或一種以上。
[0016]所述的阻燃劑選自鹵系阻燃劑或磷系阻燃劑中的一種或一種以上。
[0017]所述的鹵系阻燃劑選自十溴二苯乙烷或氯乙烯中的一種或一種以上。
[0018]所述的磷系阻燃 劑選自三(2，2_ 二溴甲基-3-溴丙基膦酸脂)、間苯二酚雙膦酸脂(RDP)、雙酚A 二 (二苯基)膦酸脂(BPAPP)或紅磷中的一種或一種以上。
[0019]所述的抗靜電劑為高分子型抗靜電劑或?qū)щ娔噶？轨o電劑。
[0020]所述的高分子型抗靜電劑選自環(huán)氧乙烷或環(huán)氧乙烷與其衍生物的共聚物或聚丙烯酰胺季銨鹽，優(yōu)選的所述環(huán)氧乙烷衍生物為一乙二醇胺、二乙二醇胺或三乙二醇胺。
[0021]所述的導(dǎo)電母?？轨o電劑為導(dǎo)電炭黑母粒。
[0022]所述的導(dǎo)電炭黑母粒為超導(dǎo)電炭黑和樹脂經(jīng)過共混擠出制成的母粒。其中超導(dǎo)電炭黑與樹脂的重量比為(廣3):1。
[0023]所述的導(dǎo)電炭黑母粒中的樹脂選自聚烯烴或聚酰胺。
[0024]所述的聚烯烴為共聚聚丙烯或均聚聚丙烯。
[0025]所述的聚酰胺為聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺1010或聚酰胺1212。
[0026]一種上述的連續(xù)纖維增強熱塑性板材的制備方法，包括以下步驟:
[0027](I)按重量份秤取50~55份的熱塑性樹脂、0.2~1份抗氧劑、10~20份阻燃劑、10~20份抗靜電劑，加入高速混合機中混合均勻；然后加入到擠出機中，通過交錯的雙擠出模頭擠出淋膜，將45~50重量份的連續(xù)纖維平行排列成帶狀，導(dǎo)到雙擠出模頭處，帶狀連續(xù)纖維的兩側(cè)分別與雙擠出模頭接觸，在模頭處與擠出的熔融樹脂進(jìn)行浸潰，將浸潰后的連續(xù)纖維，導(dǎo)入輥壓裝置，輥壓、冷卻至3(T50°C，卷取得到帶狀連續(xù)纖維預(yù)浸料；
[0028](2)將步驟(1)中制得的帶狀連續(xù)纖維預(yù)浸料進(jìn)行切割裁剪，根據(jù)預(yù)浸料中纖維的方向按照0° /±45° /90°進(jìn)行鋪放；
[0029](3)將鋪放好的預(yù)浸料移入 模具內(nèi)，在模具內(nèi)或材料表面，噴涂脫模劑或鋪放脫模材料，然后放入熱成型機內(nèi)無壓力合模進(jìn)行預(yù)熱，待預(yù)浸料軟化后加壓保溫，然后開模；
[0030](4)將物料移至冷壓機中通水冷卻，冷卻時保持壓力不變，待物料冷卻后，開模取出板材。
[0031]所述的步驟(1)中連續(xù)纖維在浸潰前經(jīng)過預(yù)處理，該預(yù)處理包括對連續(xù)纖維進(jìn)行第一次張力調(diào)節(jié)和除靜電處理，然后進(jìn)行預(yù)加熱，預(yù)加熱后對其進(jìn)行第二次張力調(diào)節(jié)；
[0032]所述張力調(diào)節(jié)具體為連續(xù)纖維經(jīng)過一個牽引輥后，通過機械輥進(jìn)行輥壓，連續(xù)纖維通過機械輥的包覆角度為45°飛0°，進(jìn)行張力調(diào)節(jié)；所述的除靜電處理具體為使用除靜電刷，在纖維表面刷過，除去纖維所帶的靜電；所述的預(yù)加熱的溫度為200-220°C，預(yù)加熱時間為3-5s。
[0033]所述的步驟(3)中脫模劑選自硅油型脫模劑、氟型脫模劑或聚醚型脫模劑；所述的脫模材料為比基體樹脂熔點高20°C以上的薄膜材料，優(yōu)選聚酯薄膜或聚四氟乙烯膜；
[0034]所述的步驟(3)中的熱成型機為真空袋熱成型機或模壓熱成型機，熱成型機的加熱方法為導(dǎo)熱油加熱、電加熱或電磁輻射加熱；
[0035]所述的步驟(3)中預(yù)熱溫度為物料的軟化溫度，預(yù)熱時間為2~3min，所述熱壓的壓力為0.6~2.5MPa，保溫保壓的時間為8~IOmin。
[0036]一種上述的連續(xù)纖維增強熱塑性板材用作煤礦箕斗材料的用途。
[0037]相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的優(yōu)點是:
[0038]通過通用采用連續(xù)纖維增強樹脂預(yù)浸料制成的復(fù)合板材替代箕斗中的鋼板，以合理的結(jié)構(gòu)和制作工藝，滿足了減輕箕斗自重，增加有效裝載量，達(dá)到降低能耗的目的。
[0039]采用本發(fā)明制備的連續(xù)纖維增強熱塑性板材具有使用壽命高于鋼質(zhì)，耐磨性是炭鋼及不銹鋼的3~7倍；摩擦系數(shù)小，自潤滑，不吸水、不粘結(jié)物料；抗沖擊性強度高，沖擊強度大于450KJ/cm2、綜合機械性能好，耐酸、堿、鹽腐蝕、抗老化，耐低溫，重量輕，比重是鋼材的1/8，是替代全鋼箕斗側(cè)、底板的理想材料。
【具體實施方式】
[0040]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，實施例中除特殊說明外，所采用的組分均為重量份。
[0041]實施例1
[0042]連續(xù)玻璃纖維和碳纖維增強尼龍6板材
[0043]本實施例中熱塑性樹脂為尼龍6 (尼龍6為1030日本三菱產(chǎn))，整個體系中添加了
0.1份汽巴公司抗氧劑1098，0.1份巴斯夫抗氧劑1010，15份阻燃劑十溴二苯乙烷，以及20份高分子型靜電劑聚丙烯酰胺季銨鹽作為抗靜電劑。
[0044]本實施例中的連續(xù)纖維增強熱塑性板材的制備方法包括以下步驟:
[0045](I)按重量份秤取55份的熱塑性樹脂、0.2份抗氧劑、15份阻燃劑、20份抗靜電劑，加入高速混合機中混合均勻后加入到擠出機中，通過交錯的雙擠出模頭擠出淋膜，將40.5份連續(xù)玻璃纖維和4.5份連續(xù)碳纖維均勻排列成帶狀，進(jìn)行第一次張力調(diào)節(jié)和除靜電處理，然后進(jìn)行預(yù)加熱，預(yù)加熱后對其進(jìn)行第二次張力調(diào)節(jié)，然后導(dǎo)到雙擠出模頭處，帶狀連續(xù)纖維的兩側(cè)分別與雙擠出模頭接觸，在模頭處與擠出的熔融樹脂進(jìn)行浸潰，將浸潰后的連續(xù)纖維，導(dǎo)入輥壓裝置，輥壓、冷卻至50°C，卷取得到帶狀連續(xù)纖維預(yù)浸料；
[0046]所述張力調(diào)節(jié)具 體為連續(xù)纖維經(jīng)過一個牽引輥后，通過幾個機械輥進(jìn)行輥壓，連續(xù)纖維通過機械輥的包覆角度為45°飛0°，進(jìn)行張力調(diào)節(jié)；所述的除靜電處理具體為使用除靜電刷，在纖維表面刷過，除去纖維所帶的靜電；所述的預(yù)加熱的溫度為200°C，預(yù)加熱時間為3s ；
[0047](2)將步驟(1)中制得的帶狀連續(xù)纖維預(yù)浸料進(jìn)行切割裁剪，制作板材的規(guī)格為2000mm*2000mm*12mm，根據(jù)預(yù)浸料中纖維的方向按照0° /±45° /90°進(jìn)行鋪放；
[0048](3)在鋪放好的預(yù)浸料上鋪放一層聚四氟乙烯薄膜作為脫模材料，然后移入模具內(nèi)，然后放入熱成型機內(nèi)無壓力合模預(yù)熱，上模板設(shè)置溫度為225°C，下模板的溫度為常溫，預(yù)熱3min后預(yù)浸料開始軟化，進(jìn)行加壓，壓力為IMPa，保壓時間為8min，后開模；
[0049](4)將物料移至冷壓機中通水冷卻，冷卻時保持壓力為IMPa不變，待物料冷卻后，開模取出板材，得到所述連續(xù)纖維增強熱塑性板材。
[0050]將所述連續(xù)纖維增強熱塑性板材組裝成為煤礦斜井箕斗:除鋼結(jié)構(gòu)外，斗箱側(cè)板、底板、前后擋板、防灑擋板等，均采可采用此連續(xù)纖維增強樹脂板材，其性能特點:使用壽命高于鋼質(zhì)，耐磨性是炭鋼及不銹鋼的3~7倍；摩擦系數(shù)小，自潤滑，不吸水、不粘結(jié)物料；抗沖擊性強度高，沖擊強度大于450KJ/cm2、綜合機械性能好，耐酸、堿、鹽腐蝕、抗老化，耐低溫，重量輕，比重是鋼材的1/8，是替代全鋼箕斗側(cè)、底板的理想材料。
[0051]實施例2
[0052]連續(xù)玻璃纖維增強聚丙烯板材
[0053]本實施例中熱塑性樹脂為韓國三星FH44聚丙烯，整個體系中添加了 0.2份汽巴公司抗氧劑1098，0.3份巴斯夫 抗氧劑1010，15份阻燃劑十溴二苯乙烷，以及10份炭黑母粒，炭黑母粒(其中超導(dǎo)電炭黑與聚丙烯樹脂的重量比為1:1)。
[0054]本實施例中的連續(xù)纖維增強熱塑性板材的制備方法包括以下步驟:
[0055](I)按重量份秤取50份的熱塑性樹脂、0.5份抗氧劑、15份阻燃劑、10份抗靜電劑，加入高速混合機中混合均勻后加入到擠出機中，通過交錯的雙擠出模頭擠出淋膜，將50份連續(xù)玻璃纖維均勻排列成帶狀，進(jìn)行第一次張力調(diào)節(jié)和除靜電處理，然后進(jìn)行預(yù)加熱，預(yù)加熱后對其進(jìn)行第二次張力調(diào)節(jié)，然后導(dǎo)到雙擠出模頭處，帶狀連續(xù)纖維的兩側(cè)分別與雙擠出模頭接觸，在模頭處與擠出的熔融樹脂進(jìn)行浸潰，將浸潰后的連續(xù)纖維，導(dǎo)入輥壓裝置，輥壓、冷卻至30°C，卷取得到帶狀連續(xù)纖維預(yù)浸料；
[0056]所述張力調(diào)節(jié)具體為連續(xù)纖維經(jīng)過一個牽引輥后，通過幾個機械輥進(jìn)行輥壓，連續(xù)纖維通過機械輥的包覆角度為45°飛0°，進(jìn)行張力調(diào)節(jié)；所述的除靜電處理具體為使用除靜電刷，在纖維表面刷過，除去纖維所帶的靜電；所述的預(yù)加熱的溫度為220°C，預(yù)加熱時間為5s ；
[0057](2)將步驟(1)中制得的帶狀連續(xù)纖維預(yù)浸料進(jìn)行切割裁剪，制作板材的規(guī)格為2000mm*2000mm*15mm，根據(jù)預(yù)浸料中纖維的方向按照0° /±45° /90°進(jìn)行鋪放；
[0058](3)在鋪放好的預(yù)浸料上鋪放一層聚四氟乙烯薄膜作為脫模材料，然后移入模具內(nèi)，然后放入熱成型機內(nèi)無壓力合模預(yù)熱，上模板設(shè)置溫度為165°C，下模板的溫度為常溫，預(yù)熱2min后預(yù)浸料開始軟化，進(jìn)行加壓，壓力為IMPa，保壓時間為8min，后開模；
[0059](4)將物料移至冷壓機中通水冷卻，冷卻時保持壓力為IMPa不變，待物料冷卻后，開模取出板材，得到所述連續(xù)纖維增強熱塑性板材。
[0060]實施例3
[0061]連續(xù)玻璃纖維增強聚酰胺板材
[0062]本實施例中熱塑性樹脂為德國VESTAMID Terra DS18聚酰胺樹脂，整個體系中添加了 0.5份汽巴公司抗氧劑1098，0.5份巴斯夫抗氧劑1010，15份阻燃劑三(2，2-二溴甲基-3-溴丙基膦酸脂)，以及10份炭黑母粒(其中超導(dǎo)電炭黑與聚酰胺樹脂的重量比為3:1)，整個體系中無須添加碳纖維網(wǎng)，來增強其導(dǎo)電性。
[0063]本實施例中的連續(xù)纖維增強熱塑性板材的制備方法包括以下步驟:
[0064](1)按重量份秤取50份的熱塑性樹脂、1份抗氧劑、10份阻燃劑、10份抗靜電劑，加入高速混合機中混合均勻后加入到擠出機中，通過交錯的雙擠出模頭擠出淋膜，將50份連續(xù)玻璃纖維均勻排列成帶狀，進(jìn)行第一次張力調(diào)節(jié)和除靜電處理，然后進(jìn)行預(yù)加熱，預(yù)加熱后對其進(jìn)行第二次張力調(diào)節(jié)，然后導(dǎo)到雙擠出模頭處，帶狀連續(xù)纖維的兩側(cè)分別與雙擠出模頭接觸，在模頭處與擠出的熔融樹脂進(jìn)行浸潰，將浸潰后的連續(xù)纖維，導(dǎo)入輥壓裝置，輥壓、冷卻至45°C，卷取得到帶狀連續(xù)纖維預(yù)浸料；
[0065]所述張力調(diào)節(jié)具體為連續(xù)纖維經(jīng)過一個牽引輥后，通過幾個機械輥進(jìn)行輥壓，連續(xù)纖維通過機械輥的包覆角度為45°飛0°，進(jìn)行張力調(diào)節(jié)；所述的除靜電處理具體為使用除靜電刷，在纖維表面刷過，除去纖維所帶的靜電；所述的預(yù)加熱的溫度為220°C，預(yù)加熱時間為5s ；
[0066](2)將步驟(1)中制得的帶狀連續(xù)纖維預(yù)浸料進(jìn)行切割裁剪，制作板材的規(guī)格為2000mm*2000mm*15mm， 根據(jù)預(yù)浸料中纖維的方向按照0° /±45° /90°進(jìn)行鋪放；
[0067](3)在鋪放好的預(yù)浸料上鋪放一層聚四氟乙烯薄膜作為脫模材料，然后移入模具內(nèi)，然后放入熱成型機內(nèi)無壓力合模預(yù)熱，上模板設(shè)置溫度為235°C，下模板的溫度為常溫，預(yù)熱3min后預(yù)浸料開始軟化，進(jìn)行加壓，壓力為IMPa，保壓時間為8min，后開模；
[0068](4)將物料移至冷壓機中通水冷卻，冷卻時保持壓力為IMPa不變，待物料冷卻后，開模取出板材，得到所述連續(xù)纖維增強熱塑性板材。
[0069]實施例4
[0070]連續(xù)硼纖維增強尼龍1010板材
[0071]本實施例中熱塑性樹脂為尼龍1010，連續(xù)纖維為連續(xù)硼纖維，抗氧劑為雙(3，5-三級丁基-4-羥基苯基)硫醚；阻燃劑為雙酚A 二 (二苯基)膦酸脂(BPAPP);抗靜電劑為環(huán)氧乙烷與二乙二醇胺的共聚物。
[0072]本實施例中的連續(xù)纖維增強熱塑性板材的制備方法包括以下步驟:
[0073](I)按重量份秤取50份的熱塑性樹脂、0.2份抗氧劑、20份阻燃劑、20份抗靜電劑，加入高速混合機中混合均勻后加入到擠出機中，通過交錯的雙擠出模頭擠出淋膜，將45份連續(xù)硼纖維均勻排列成帶狀，進(jìn)行第一次張力調(diào)節(jié)和除靜電處理，然后進(jìn)行預(yù)加熱，預(yù)加熱后對其進(jìn)行第二次張力調(diào)節(jié)，然后導(dǎo)到雙擠出模頭處，帶狀連續(xù)纖維的兩側(cè)分別與雙擠出模頭接觸，在模頭處與擠出的熔融樹脂進(jìn)行浸潰，將浸潰后的連續(xù)纖維，導(dǎo)入輥壓裝置，輥壓、冷卻至50°C，卷取得到帶狀連續(xù)纖維預(yù)浸料；
[0074]所述張力調(diào)節(jié)具體為連續(xù)纖維經(jīng)過一個牽引輥后，通過幾個機械輥進(jìn)行輥壓，連續(xù)纖維通過機械輥的包覆角度為45°飛0°，進(jìn)行張力調(diào)節(jié)；所述的除靜電處理具體為使用除靜電刷，在纖維表面刷過，除去纖維所帶的靜電；所述的預(yù)加熱的溫度為220°C，預(yù)加熱時間為3s ；
[0075](2)將步驟(1)中制得的帶狀連續(xù)纖維預(yù)浸料進(jìn)行切割裁剪，制作板材的規(guī)格為2000mm*2000mm*12mm，根據(jù)預(yù)浸料中纖維的方向按照0° /±45° /90°進(jìn)行鋪放；
[0076](3)在鋪放好的預(yù)浸料上鋪放一層聚四氟乙烯薄膜作為脫模材料，然后移入模具內(nèi)，然后放入熱成型機內(nèi)無壓力合模預(yù)熱，上模板設(shè)置溫度為225°C，下模板的溫度為常溫，預(yù)熱3min后預(yù)浸料開始軟化,進(jìn)行加壓,壓力為2.5MPa,保壓時間為8min,后開模；
[0077](4)將物料移至冷壓機中通水冷卻，冷卻時保持壓力為2.5MPa不變，待物料冷卻后，開模取出板材，得到所述連續(xù)纖維增強熱塑性板材。
[0078]實施例5
[0079]連續(xù)玄武巖纖維增強共聚聚丙烯板材
[0080]本實施例中熱塑性樹脂為共聚聚丙烯，連續(xù)纖維為連續(xù)玄武巖纖維，抗氧劑為四(β -(3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸)季戊四醇酯；阻燃劑為間苯二酚雙膦酸脂(RDP);抗靜電劑為導(dǎo)電炭黑母粒(天津億博瑞化工生產(chǎn)的牌號為F900)。
[0081]本實施例中的連續(xù)纖維增強熱塑性板材的制備方法包括以下步驟:
[0082](1)按重量份秤取55份的熱塑性樹脂、1份抗氧劑、10份阻燃劑、10份抗靜電劑，加入高速混合機中混合均勻后加入到擠出機中，通過交錯的雙擠出模頭擠出淋膜，將50份連續(xù)玄武巖纖維均勻排列成帶狀，進(jìn)行第一次張力調(diào)節(jié)和除靜電處理，然后進(jìn)行預(yù)加熱，預(yù)加熱后對其進(jìn)行第二次張力調(diào)節(jié)，然后導(dǎo)到雙擠出模頭處，帶狀連續(xù)纖維的兩側(cè)分別與雙擠出模頭接觸，在模頭處與擠出的熔融樹脂進(jìn)行浸潰，將浸潰后的連續(xù)玄武巖纖維，導(dǎo)入輥壓裝置，輥壓、冷卻至30°C，卷取得到帶狀連續(xù)纖維預(yù)浸料；[0083]所述張力調(diào)節(jié)具體為連續(xù)纖維經(jīng)過一個牽引輥后，通過幾個機械輥進(jìn)行輥壓，連續(xù)纖維通過機械輥的包覆角度為45°飛0°，進(jìn)行張力調(diào)節(jié)；所述的除靜電處理具體為使用除靜電刷，在纖維表面刷過，除去纖維所帶的靜電；所述的預(yù)加熱的溫度為200°C，預(yù)加熱時間為5s ；
[0084](2)將步驟(1)中制得的帶狀連續(xù)纖維預(yù)浸料進(jìn)行切割裁剪，制作板材的規(guī)格為2000mm*2000mm*12mm，根據(jù)預(yù)浸料中纖維的方向按照0° /±45° /90°進(jìn)行鋪放；
[0085](3)在鋪放好的預(yù)浸料上鋪放一層聚四氟乙烯薄膜作為脫模材料，然后移入模具內(nèi)，然后放入熱成型機內(nèi)無壓力合模預(yù)熱，上模板設(shè)置溫度為225°C，下模板的溫度為常溫，預(yù)熱2min后預(yù)浸料開始軟化,進(jìn)行加壓,壓力為0.6MPa,保壓時間為IOmin,后開模；
[0086](4)將物料移至冷壓機中通水冷卻，冷卻時保持壓力為0.6MPa不變，待物料冷卻后，開模取出板材，得到所述連續(xù)纖維增強熱塑性板材。
[0087]上述各實施例中制備的連續(xù)纖維增強熱塑性板材用作煤礦箕斗材料的用途。
[0088]對實施例f 3中制得的產(chǎn)品進(jìn)行性能測試，測試結(jié)果見表1:
[0089]表1
[0090]
【權(quán)利要求】
1.一種連續(xù)纖維增強熱塑性板材，其特征在于:由包括以下重量份的組分制成: 連續(xù)纖維45~50份， 熱塑性樹脂50-55份， 抗氧劑0.2^1份， 阻燃劑10~20份， 抗靜電劑10~20份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)纖維增強熱塑性板材，其特征在于:所述的連續(xù)纖維為無機連續(xù)纖維，選自玻璃纖維、碳纖維、硼纖維或玄武巖纖維中的一種或一種以上；優(yōu)選為玻璃纖維和碳纖維按9:1的重量比組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)纖維增強熱塑性板材，其特征在于:所述的熱塑性樹脂選自聚烯烴或聚酰胺；其中所述的聚烯烴優(yōu)選為共聚聚丙烯或均聚聚丙烯；所述的聚酰胺優(yōu)選為聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺1010或聚酰胺1212。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)纖維增強熱塑性板材，其特征在于:所述的抗氧劑選自四(β _(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸)季戊四醇酯、三(2.4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯、2，6_三級丁基-4-甲基苯酚、雙(3，5-三級丁基-4-羥基苯基)硫醚、N, N’ -雙-(3-(3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙?；?己二胺或硫代二丙酸雙酯中的一種或一種以上； 或所述的阻燃劑選自鹵系阻燃劑或磷系阻燃劑中的一種或一種以上；其中所述的鹵系阻燃劑優(yōu)選十溴二苯乙烷或氯 乙烯中的一種或一種以上；所述的磷系阻燃劑優(yōu)選自三(2，2-二溴甲基-3-溴丙基膦酸脂)、間苯二酚雙膦酸脂、雙酚A 二 (二苯基)膦酸脂或紅磷中的一種或一種以上； 或所述的抗靜電劑為高分子型抗靜電劑或?qū)щ娔噶？轨o電劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的連續(xù)纖維增強熱塑性板材，其特征在于:其中所述的高分子型抗靜電劑選自環(huán)氧乙烷或環(huán)氧乙烷與其衍生物的共聚物或聚丙烯酰胺季銨鹽；其中所述環(huán)氧乙烷衍生物進(jìn)一步優(yōu)選為一乙二醇胺、二乙二醇胺或三乙二醇胺； 或所述的導(dǎo)電母粒抗靜電劑為導(dǎo)電炭黑母粒，所述的導(dǎo)電炭黑母粒為超導(dǎo)電炭黑和樹脂經(jīng)過共混擠出制成的母粒；其中超導(dǎo)電炭黑與樹脂的重量比為(廣3):1 ;所述的導(dǎo)電炭黑母粒中的樹脂選自聚烯烴或聚酰胺；所述的聚烯烴優(yōu)選為共聚聚丙烯或均聚聚丙烯；所述的聚酰胺優(yōu)選為聚酰胺6、聚酰胺66、聚酰胺1010或聚酰胺1212。
6.一種上述權(quán)利要求1-5中任一所述的連續(xù)纖維增強熱塑性板材的制備方法，其特征在于:包括以下步驟: (O按重量份秤取50-55份的熱塑性樹脂、0.2~1份抗氧劑、10-20份阻燃劑、10-20份抗靜電劑，加入高速混合機中混合均勻；然后加入到擠出機中，通過交錯的雙擠出模頭擠出淋膜，將45~50重量份的連續(xù)纖維平行排列成帶狀，導(dǎo)到雙擠出模頭處，帶狀連續(xù)纖維的兩側(cè)分別與雙擠出模頭接觸，在模頭處與擠出的熔融樹脂進(jìn)行浸潰，將浸潰后的連續(xù)纖維，導(dǎo)入輥壓裝置，輥壓、冷卻至3(T50°C，卷取得到帶狀連續(xù)纖維預(yù)浸料； (2)將步驟(1)中制得的帶狀連續(xù)纖維預(yù)浸料進(jìn)行切割裁剪，根據(jù)預(yù)浸料中纖維的方向按照0° /±45° /90°進(jìn)行鋪放； (3)將鋪放好的預(yù)浸料移入模具內(nèi)，在模具內(nèi)或材料表面，噴涂脫模劑或鋪放脫模材料，然后放入熱成型機內(nèi)無壓力合模進(jìn)行預(yù)熱，待預(yù)浸料軟化后加壓保溫，然后開模； (4)將物料移至冷壓機中通水冷卻，冷卻時保持壓力不變，待物料冷卻后，開模取出板材。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于:所述的步驟(1)中連續(xù)纖維在浸潰前經(jīng)過預(yù)處理，該預(yù)處理包括對連續(xù)纖維進(jìn)行第一次張力調(diào)節(jié)和除靜電處理，然后進(jìn)行預(yù)加熱，預(yù)加熱后對其進(jìn)行第二次張力調(diào)節(jié)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于:其中所述張力調(diào)節(jié)為連續(xù)纖維經(jīng)過一個牽引輥后，通過機械輥進(jìn)行輥壓，連續(xù)纖維通過機械輥的包覆角度為45°飛0°，進(jìn)行張力調(diào)節(jié)；所述的除靜電處理具體為使用除靜電刷，在纖維表面刷過，除去纖維所帶的靜電；所述的預(yù)加熱的溫度為200-240°C，預(yù)加熱時間為3-5s。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于:所述的步驟(3)中脫模劑選自硅油型脫模劑、氟型脫模劑或聚醚型脫模劑； 或所述的脫模材料為比基體樹脂熔點高20°C以上的薄膜材料，優(yōu)選聚酯薄膜或聚四氟乙烯膜； 或所述的步驟(3)中的熱成型機為真空袋熱成型機或模壓熱成型機，熱成型機的加熱方法為導(dǎo)熱油加熱、電加熱或電磁輻射加熱； 或所述的步驟(3)中預(yù)熱溫度為物料的軟化溫度，預(yù)熱時間為2~3min，所述熱壓的壓力為0.6~2.5MPa，保溫保壓的時間為8~IOmin。
10.一種上述權(quán)利要求1-5中任一所述的連續(xù)纖維增強熱塑性板材用作煤礦箕斗材料的用途。
【文檔編號】C08L23/00GK103881176SQ201210560389
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月20日
【發(fā)明者】康楠, 韓雪 申請人:遼寧遼杰科技有限公司