本申請(qǐng)要求于2015年6月29日在韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)第10-2015-0092448號(hào)的優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用的方式并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱塑性樹脂復(fù)合材料，以及更具體的涉及其制備方法。具體而言，熱塑性樹脂復(fù)合材料可以是自增強(qiáng)的，由此具有改善的物理特性。
背景技術(shù)：
：纖維增強(qiáng)塑料(FRP)已經(jīng)廣泛地在多種領(lǐng)域中用作復(fù)合材料，例如土木工程和建設(shè)領(lǐng)域、運(yùn)輸領(lǐng)域、電子裝置領(lǐng)域、航空航天領(lǐng)域等。熱固性樹脂例如不飽和聚酯樹脂、乙烯酯樹脂、環(huán)氧樹脂、酚樹脂等，或熱塑性樹脂例如聚乙烯、聚丙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)樹脂、聚碳酸酯、聚縮醛、聚酰胺、聚苯乙烯、聚苯硫醚等已經(jīng)被用作FRP中的基質(zhì)樹脂，且無(wú)機(jī)纖維例如玻璃纖維、金屬纖維、陶瓷纖維、碳纖維等，或有機(jī)纖維例如天然纖維、聚丙烯纖維、聚酰胺纖維、聚酯纖維、聚丙烯酸酯纖維、聚酰亞胺纖維等已經(jīng)以多種形式用作增強(qiáng)纖維。在這些增強(qiáng)材料中，特別地，主要使用玻璃纖維。通常而言，F(xiàn)RP包含樹脂基質(zhì)和增強(qiáng)材料，兩者以不同材料構(gòu)成。例如，使用無(wú)機(jī)纖維例如玻璃纖維等的FRP、或使用由不同于樹脂基質(zhì)的材料構(gòu)成的有機(jī)纖維的FFRP可能會(huì)有FRP循環(huán)再利用方面的不利之處。因而，已經(jīng)開發(fā)出包含由相似組合物(例如熱固性或熱塑性聚合樹脂)構(gòu)成的樹脂基質(zhì)和增強(qiáng)材料并具有極佳的循環(huán)再利用性的FRP。在相關(guān)領(lǐng)域中，制備包含相同樹脂基質(zhì)和增強(qiáng)材料的FRP的示例性方法能夠?qū)⒕哂杏蔁崴苄詷渲瑯?gòu)成的高強(qiáng)度和高彈性纖維的增強(qiáng)材 料，或者其中熱塑性樹脂與增強(qiáng)材料相同的基質(zhì)樹脂溶解在有機(jī)溶劑中，加熱并壓緊，以形成復(fù)合材料可以。然而，由于該方法使用溶劑，其可能造成環(huán)境污染。因而，需要能夠簡(jiǎn)單并有效制備具有高強(qiáng)度和極佳循環(huán)再利用性的FRP的方法，而不產(chǎn)生消極的環(huán)境影響。例如，JP專利第3,130,288B公開了一種通過(guò)在0.20MPa或更高的加壓飽和蒸汽下以高拉伸率拉伸結(jié)晶聚丙烯纖維來(lái)獲得一種具有高強(qiáng)度、低延伸率、高楊氏模量、高熔點(diǎn)和低熱收縮率的拉伸等規(guī)立構(gòu)聚丙烯纖維。此外，US專利第8,052,913B已公開一種簡(jiǎn)單并有效的制備用聚丙烯基纖維增強(qiáng)的聚烯烴樹脂模具的方法，其中該聚烯烴樹脂模具具有高強(qiáng)度和極佳的循環(huán)再利用性并且可以應(yīng)用于多種用途。具體而言，該方法包括在特定時(shí)間、溫度和壓力條件下層壓具有低熔點(diǎn)的未拉伸基質(zhì)層來(lái)作為拉伸的聚合物增強(qiáng)材料之間的中間層，并使壓緊的層片冷卻的壓緊層的步驟。該壓緊工序優(yōu)選地在10MPa或更低壓力下進(jìn)行，并且可以使用雙皮帶壓縮機(jī)等進(jìn)行。由上述文件根據(jù)壓緊溫度而制備的樹脂復(fù)合材料的物理特性示于圖1中。此外，在US專利第8,021,592號(hào)的公開內(nèi)容中，將由具有特定熔點(diǎn)、重結(jié)晶溫度和分子量的聚丙烯構(gòu)成的兩個(gè)或更多個(gè)拉伸網(wǎng)絡(luò)所組成的組件在足以部分地熔融聚丙烯的升高溫度和壓力條件下處理并壓緊，并在低于重結(jié)晶溫度的溫度和升高的壓力條件下以35℃/分鐘或更高的冷卻速率冷卻。復(fù)合材料的取決于壓緊成型時(shí)樹脂復(fù)合材料的冷卻條件的拉伸特性示于圖2。在以上US專利第8,052,913和8,021,592公開的方法中，將使用熱壓機(jī)的分批式加熱和壓緊方法用于制備自增強(qiáng)復(fù)合材料，然而，使用熱壓機(jī)設(shè)備的分批式不連續(xù)方法會(huì)使生產(chǎn)率變差。因而，仍然需要由相同材料的基質(zhì)樹脂和增強(qiáng)樹脂構(gòu)成的FRP以及以連續(xù)工序制備該FRP以實(shí)現(xiàn)高生產(chǎn)率的方法。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：在優(yōu)選的方面，本發(fā)明提供一種能夠用作FRP的樹脂復(fù)合材料， 以及制備該樹脂復(fù)合材料的方法。具體而言，該樹脂復(fù)合材料可以包含由聚合樹脂例如熱塑性樹脂構(gòu)成的基質(zhì)樹脂和增強(qiáng)樹脂，從而那些材料可以循環(huán)再利用而不用從無(wú)機(jī)材料中分離聚合材料。在一個(gè)方面，提供一種制備樹脂復(fù)合材料的方法。方法可以包括：將增強(qiáng)樹脂和基質(zhì)樹脂熔融；以及將增強(qiáng)樹脂浸漬到基質(zhì)樹脂中，以形成樹脂復(fù)合材料。樹脂復(fù)合材料可以使用可以劃分為至少兩個(gè)區(qū)段的雙皮帶按壓層壓機(jī)進(jìn)行制備。具體而言，雙皮帶按壓層壓機(jī)的第一區(qū)段可以最靠近于層壓機(jī)的樹脂注入部，且雙皮帶按壓層壓機(jī)的第二區(qū)段可以緊接在第一區(qū)段后。優(yōu)選地，雙皮帶按壓層壓機(jī)中的溫度可以從層壓機(jī)的樹脂注入部向樹脂排出部降低。具體而言，第一區(qū)段的溫度(T1)可以在約(Tm-5)℃～(Tm+5)℃的范圍內(nèi)，Tm為增強(qiáng)樹脂的熔融溫度。優(yōu)選地，樹脂組合物可以使用雙皮帶按壓層壓機(jī)以連續(xù)工序進(jìn)行制備。方法還可以包括使所形成的樹脂復(fù)合材料在第二區(qū)段重結(jié)晶。具體而言，第二區(qū)段的溫度(T2)可以在約(Tm-70)℃～(Tm-50)℃的范圍內(nèi)，Tm為增強(qiáng)樹脂的熔融溫度。優(yōu)選地，第二區(qū)段的溫度(T2)可以通過(guò)使用位于第一與第二區(qū)段之間的冷卻裝置來(lái)降低，且冷卻裝置設(shè)置在第一與第二區(qū)段之間。該方法還包括在熔融增強(qiáng)樹脂和基質(zhì)樹脂之前將基質(zhì)樹脂與增強(qiáng)樹脂層壓。雙皮帶按壓層壓機(jī)可以包含具有不同溫度條件的四個(gè)或更多個(gè)區(qū)段。這樣的雙皮帶按壓層壓機(jī)的第一區(qū)段可以最靠近于層壓機(jī)的樹脂注入部，且第二、第三和第四區(qū)段可以從第一區(qū)段至樹脂排出部按序設(shè)置。優(yōu)選地，第二區(qū)段的溫度(T2)可以在約(Tm-70)℃～(Tm-50)℃的范圍內(nèi)，第三區(qū)段的溫度(T3)可以在約(Tm-90)℃～(Tm-80)℃的范圍內(nèi)，且第四區(qū)段的溫度(T4)可以在約(Tm-110)℃～(Tm-90)℃的范圍內(nèi)，Tm為增強(qiáng)樹脂的熔融溫度。優(yōu)選地，層壓機(jī)的雙皮帶之間的間隔與層壓的基質(zhì)樹脂和增強(qiáng)樹脂的厚度的比率可以為約0.75～約0.95。優(yōu)選地，基質(zhì)樹脂可以為膜的形式，且增強(qiáng)樹脂可以為纖維或織物的形式。優(yōu)選地，基質(zhì)樹脂和增強(qiáng)樹脂可以具有約130～165℃的熔融溫度?；|(zhì)樹脂和增強(qiáng)樹脂可以為包含選自聚乙烯、聚丙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)樹脂、聚碳酸酯、聚醛樹脂、聚酰胺、聚苯乙烯和聚苯硫醚中的至少一種的熱塑性樹脂。或者，基質(zhì)樹脂和增強(qiáng)樹脂可以是聚烯烴樹脂。雙皮帶按壓層壓機(jī)可以包含由單獨(dú)輥軸驅(qū)動(dòng)的層壓機(jī)的各個(gè)第一和第二區(qū)段，或者當(dāng)雙皮帶按壓層壓機(jī)包含四個(gè)或更多個(gè)劃分區(qū)段時(shí)，層壓機(jī)的各區(qū)段可以由單獨(dú)的輥軸驅(qū)動(dòng)。由上述方法制備的樹脂復(fù)合材料可以具有約0.880～0.900的比重、約0.80～1.10的拉伸強(qiáng)度以及約0.80～1.1的拉伸模量。還提供一種使用本文所述方法制備的樹脂復(fù)合材料。本發(fā)明的其他方法在下文討論。附圖說(shuō)明圖1示出隨著由常規(guī)方法制備樹脂復(fù)合材料的壓縮溫度而變化的熱塑性樹脂組合物的物理特性。圖2示出隨著由常規(guī)方法制備樹脂復(fù)合材料的冷卻條件而變的熱塑性樹脂復(fù)合材料的拉伸特性。圖3示出用在本發(fā)明示例性實(shí)施方式中的示例性雙皮帶層壓機(jī)的示例性內(nèi)部區(qū)段。圖4是示出在本發(fā)明示例性實(shí)施方式中的示例性樹脂復(fù)合材料隨著壓縮溫度而變化的物理特性的圖表。圖5是示出在本發(fā)明示例性實(shí)施方式中的通過(guò)重結(jié)晶工序得到的示例性樹脂復(fù)合材料的物理特性變化的圖表。圖6是示出在本發(fā)明示例性實(shí)施方式中得到的示例性樹脂復(fù)合材料的熔點(diǎn)變化的DSC圖表。圖7示出在本發(fā)明示例性實(shí)施方式中的聚丙烯的主要結(jié)晶結(jié)構(gòu)。圖8示出由本發(fā)明示例性實(shí)施方式中的XRD圖譜得到的示例性樹脂復(fù)合材料的聚丙烯的示例性構(gòu)造。具體實(shí)施方式本文所用的術(shù)語(yǔ)僅出于描述具體的示例性實(shí)施方式的目的，而不意在限制本發(fā)明。本文所用的單數(shù)形式“一個(gè)”、“一種”以及“該”也意在包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文清楚地指出其他意思。還應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)在本說(shuō)明書中使用時(shí)，術(shù)語(yǔ)“包括、包含”和/或“含有”指出所述特征、整數(shù)、步驟、操作、要素、和/或部件的存在，但不排除一個(gè)或多個(gè)其他特征、整數(shù)、步驟、操作、要素、部件和/或其集合的存在或添加。如本文所用，術(shù)語(yǔ)“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)所列項(xiàng)的任何和所有組合。除非特別指出或從上下文清晰得到，本文使用的術(shù)語(yǔ)“約”應(yīng)理解為在本領(lǐng)域的正常公差范圍內(nèi)，例如在均值的2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差內(nèi)。“約”可以理解為在所述值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％內(nèi)。除非另外從上下文清晰得出，本文中提供的所有數(shù)值都被術(shù)語(yǔ)“約”修飾。在下文中，根據(jù)多種示例性實(shí)施方式的樹脂復(fù)合材料及其制備方法將做具體解釋。在一個(gè)方面，本發(fā)明提供具有改善的拉伸特性的樹脂復(fù)合材料，且樹脂復(fù)合材料可以包含基質(zhì)樹脂和增強(qiáng)樹脂。具體而言，基質(zhì)樹脂和增強(qiáng)樹脂可以具有相同組成。在某些方面，本發(fā)明的樹脂復(fù)合材料可以包含熱塑性樹脂復(fù)合材料，且為自增強(qiáng)樹脂復(fù)合材料。在另一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種通過(guò)控制工序條件例如各個(gè)工序的溫度、壓力等來(lái)制備上述具有改善的拉伸特性的樹脂復(fù)合材料的方法。本發(fā)明的示例性實(shí)施方式提供具有改善的拉伸特性的自增強(qiáng)熱塑性樹脂復(fù)合材料，以及制備該樹脂復(fù)合材料的方法。此外，本發(fā)明的示例性實(shí)施方式提供使用雙皮帶按壓層壓機(jī)代替分批式不連續(xù)工序通過(guò)控制自增強(qiáng)復(fù)合材料的工序參數(shù)和最優(yōu)特性來(lái)制備熱塑性樹脂復(fù)合材料的方法。具體而言，方法可以以連續(xù)工序執(zhí) 行。因而，本發(fā)明的方法可以實(shí)現(xiàn)物理特性和生產(chǎn)率方面的改進(jìn)。在示例性實(shí)施方式中，自增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料可以通過(guò)使用生產(chǎn)率比壓縮成型高的雙皮帶層壓機(jī)而制備。在相關(guān)領(lǐng)域中，壓縮冷卻工序可能是對(duì)熱塑性樹脂的熔融步驟后進(jìn)行重結(jié)晶步驟所需的。因而，溫度可以控制成適于雙皮帶層壓機(jī)的各個(gè)區(qū)段，從而制備具有極佳特性的自增強(qiáng)復(fù)合材料。使用雙皮帶層壓機(jī)的常規(guī)層壓方法可以在很大程度上用于制備熱塑性預(yù)浸料胚。預(yù)浸料胚是用作制備成型復(fù)合材料的中間材料的片式產(chǎn)品，所述成型復(fù)合材料可以通過(guò)使用預(yù)先浸漬到增強(qiáng)纖維中的基質(zhì)樹脂而制備。如圖3所示，雙皮帶式加熱/按壓裝置可以通過(guò)使用位于熱塑性預(yù)浸料胚的上部與下部之間的連續(xù)金屬皮帶連續(xù)地對(duì)熱塑性預(yù)浸料胚施加熱和壓力。雙皮帶按壓式的加熱/按壓裝置可以主要用在連續(xù)工序中。包含相同熱塑性樹脂組成的基質(zhì)樹脂和增強(qiáng)樹脂的熱塑性樹脂復(fù)合材料可以具有與常規(guī)技術(shù)中包含碳/玻璃纖維作為增強(qiáng)材料的熱塑性預(yù)浸料胚不同的熱穩(wěn)定性。此外，在制備工序中，本發(fā)明的樹脂復(fù)合材料可能需要合適的溫度條件來(lái)防止因熱塑性增強(qiáng)材料的熱收縮引起的物理特性的變差。因而，在對(duì)本發(fā)明的熱塑性樹脂復(fù)合材料使用雙皮帶式的常規(guī)加熱/按壓裝置和適于預(yù)浸料胚制備的制備條件的情況下，增強(qiáng)樹脂的物理特性可能會(huì)由于增強(qiáng)樹脂的由熱造成的收縮和熔融而劣化。因而，根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的制備樹脂復(fù)合材料的方法可以包括熔融增強(qiáng)樹脂和基質(zhì)樹脂，并將增強(qiáng)樹脂浸漬到基質(zhì)樹脂中。優(yōu)選地，方法還可以包括浸漬后樹脂復(fù)合材料的重結(jié)晶步驟。此外，在熔融和浸漬之前，方法還可以包括基質(zhì)樹脂和增強(qiáng)樹脂的層壓步驟。在熔融和浸漬步驟中，用于制備樹脂復(fù)合材料的層壓樹脂可以注入雙皮帶層壓機(jī)的內(nèi)部，且增強(qiáng)樹脂可以通過(guò)經(jīng)熱和壓力的施加而熔融并因而浸漬到基質(zhì)樹脂中。如本文所用，術(shù)語(yǔ)“用于自增強(qiáng)樹脂復(fù)合材料的增強(qiáng)材料”是指廣義上的樹脂，并且區(qū)別于無(wú)機(jī)纖維例如碳纖維、玻璃纖維等，如現(xiàn)有技術(shù)中的增強(qiáng)材料。在優(yōu)選的方面，用于自增強(qiáng)樹脂復(fù)合材料的增 強(qiáng)材料是指具有基質(zhì)樹脂的相同或相似物理特性的樹脂。例如，增強(qiáng)材料的自增強(qiáng)特性可以通過(guò)差示掃描量熱法(DSC)確定。當(dāng)由相同樹脂組成的基質(zhì)和增強(qiáng)材料構(gòu)成的復(fù)合材料通過(guò)DSC分析來(lái)分析時(shí)，“自增強(qiáng)”材料可以是指以在主要加熱峰而非兩個(gè)不同峰處的單熔融熔融溫度(Tm)峰為特征的材料。在本發(fā)明中，作為基質(zhì)樹脂和增強(qiáng)樹脂，所有本領(lǐng)域已知的熱塑性樹脂均可以使用，但是不特別限定。在本發(fā)明的示例性實(shí)施方式中，基質(zhì)樹脂可以為膜的形式，且增強(qiáng)樹脂可以為纖維或織物的形式。基質(zhì)樹脂和增強(qiáng)樹脂可以為熔點(diǎn)為約130～165℃的熱塑性樹脂。自增強(qiáng)材料的實(shí)例可以包括熱固性樹脂例如不飽和聚酯樹脂、乙烯酯樹脂、環(huán)氧樹脂、酚樹脂等，以及熱塑性樹脂例如聚乙烯、聚丙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)樹脂、聚碳酸酯、聚醛樹脂、聚酰胺、聚苯乙烯、聚苯硫醚等。如本文所用，增強(qiáng)樹脂可以是物理特性與基質(zhì)樹脂等同或相似的樹脂?；|(zhì)樹脂和增強(qiáng)樹脂可以是聚烯烴樹脂例如均聚物、雜聚物或共聚物，包括具有C2～C4重復(fù)單元的脂肪族烯烴。聚烯烴樹脂的實(shí)例可以包括聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯與聚丙烯的共聚物等。根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的制備樹脂復(fù)合材料的方法可以包括，通過(guò)使用劃分為至少兩個(gè)不同溫度區(qū)段的雙皮帶按壓層壓機(jī)：熔融增強(qiáng)樹脂和基質(zhì)樹脂；以及將增強(qiáng)樹脂浸漬到基質(zhì)樹脂中。因而，至少兩個(gè)區(qū)段，例如第一區(qū)段和第二區(qū)段，可以從層壓機(jī)的樹脂注入部到其樹脂排出部按序設(shè)置，且那些區(qū)段可以具有層壓機(jī)的從樹脂注入部到其樹脂排出部遞減的溫度梯度。在第一區(qū)段中，增強(qiáng)樹脂可以熔融并浸漬到基質(zhì)樹脂中。具體而言，設(shè)置成最靠近樹脂注入部的第一區(qū)段的溫度(T1)可以在約(Tm-5)℃～(Tm+5)℃的范圍內(nèi)，Tm為增強(qiáng)樹脂的熔融溫度。當(dāng)?shù)谝粎^(qū)段的溫度低于預(yù)設(shè)范圍時(shí)，例如，T1低于(Tm-5)℃時(shí)，通過(guò)浸漬而成的彈性的拉伸模量會(huì)因?yàn)闊岵蛔愣踊?。?dāng)?shù)谝粎^(qū)段的溫度高于預(yù)設(shè)范圍時(shí)，例如，T1高于(Tm+5)℃時(shí)，物理特性會(huì)因?yàn)樵鰪?qiáng)材料的熔融而劣化。因而，優(yōu)選第一區(qū)段的溫度(T1)在約(Tm-5)℃～ (Tm+5)℃的范圍內(nèi)。在增強(qiáng)樹脂熔融并浸漬到基質(zhì)樹脂中后，根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式制備熱塑性樹脂復(fù)合材料的方法還可以包括在第二區(qū)段中使熔融并浸漬的樹脂復(fù)合材料重結(jié)晶的步驟。重結(jié)晶區(qū)段或第二區(qū)域的溫度(T2)可以在約(Tc-5)℃～(Tc+5)℃的范圍內(nèi)，Tc為增強(qiáng)樹脂的重結(jié)晶溫度，或者在增強(qiáng)樹脂熔融溫度Tm-70℃～Tm-50℃的范圍內(nèi)，即(Tm-70)℃～(Tm-50)℃。在結(jié)晶區(qū)段的溫度可以通過(guò)考慮由于在熔融后在重結(jié)晶溫度下加熱處理樹脂而形成的樹脂結(jié)晶結(jié)構(gòu)而帶來(lái)的增強(qiáng)的物理特性的效果而進(jìn)行確定。在重結(jié)晶區(qū)段后，樹脂可以冷卻形成形狀。重結(jié)晶溫度可以例如通過(guò)DSC的Tc進(jìn)行測(cè)定。由于第二區(qū)段的溫度(T2)低于第一區(qū)段的溫度(T1)，第二區(qū)段的溫度可以通過(guò)使用位于第一和第二區(qū)段之間的冷卻裝置而降低。例如，皮帶的冷卻單元可以安裝在第一和第二區(qū)段之間。在冷卻步驟中，樹脂復(fù)合材料可以在熔融并浸漬步驟后在按壓狀態(tài)下冷卻，從而可以防止纖維增強(qiáng)材料的收縮。冷卻步驟可以通過(guò)防止增強(qiáng)樹脂收縮而增加尺寸穩(wěn)定性并保持纖維增強(qiáng)樹脂的物理特性。冷卻溫度可以從熔融和浸漬步驟的溫度逐漸降低至室溫。雙皮帶按壓層壓機(jī)可以劃分為至少兩個(gè)具有不同溫度條件的區(qū)段，例如雙皮帶按壓層壓機(jī)可以劃分為兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)、五個(gè)部分等。在本發(fā)明的示例性實(shí)施方式中，當(dāng)層壓機(jī)具有至少兩個(gè)區(qū)段時(shí)，各個(gè)區(qū)段可以分別由單獨(dú)的輥軸驅(qū)動(dòng)，且各個(gè)區(qū)段的溫度可以分開控制。如圖3所示，雙皮帶按壓層壓機(jī)可以包含具有不同溫度條件的四個(gè)或更多個(gè)區(qū)段，其中區(qū)段可以從層壓機(jī)的樹脂注入部到其樹脂排出部按序劃分為第一區(qū)段、第二區(qū)段、第三區(qū)段和第四區(qū)段。具體而言，第二區(qū)段的溫度(T2)可以在約(Tm-70)℃～(Tm-50)℃的范圍內(nèi)，第三區(qū)段的溫度(T3)可以在約(Tm-90)℃～(Tm-80)℃的范圍內(nèi)，且第四區(qū)段的溫度(T4)可以在約(Tm-110)℃～(Tm-90)℃的范圍內(nèi)。在本發(fā)明的示例性實(shí)施方式中，基質(zhì)樹脂和增強(qiáng)樹脂可以在熔融和浸漬步驟前進(jìn)行層壓。在層壓中，基質(zhì)樹脂和增強(qiáng)樹脂可以考慮到終產(chǎn)品的厚度而層壓并插入到雙皮帶中。基質(zhì)樹脂和增強(qiáng)樹脂可以以 多種組合進(jìn)行層壓而沒(méi)有限制。例如，基質(zhì)樹脂和增強(qiáng)樹脂可以以基質(zhì)樹脂、增強(qiáng)材料和基質(zhì)樹脂的順序?qū)盈B。優(yōu)選地，層壓機(jī)雙皮帶之間的間隔與用基質(zhì)樹脂和增強(qiáng)樹脂層疊的層壓物的總厚度的比率可以為約0.75～0.95。該比率會(huì)影響樹脂復(fù)合材料的物理特性。由于減少的皮帶間隔會(huì)增加層壓壓力，樹脂復(fù)合材料的抗拉剛度會(huì)增加。這種物理特性的改變可能由升高壓力引起的增加的浸漬率和降低的氣隙(提高的比重)造成。當(dāng)比率低于預(yù)設(shè)范圍時(shí)，例如低于約0.75，材料可能無(wú)法均勻?qū)訅?壓縮，從而產(chǎn)品可能具有不均勻厚度和較差的外觀。同時(shí)，壓輥開口度高于預(yù)設(shè)范圍，例如高于約0.95，彈性的拉伸模量會(huì)過(guò)度降低。在根據(jù)本發(fā)明的制備熱塑性樹脂復(fù)合材料的方法中，層壓機(jī)中樹脂的保持時(shí)間可能受不同條件影響，因而可以適當(dāng)選擇。如上所述或根據(jù)本發(fā)明示例性方法制備的熱塑性樹脂復(fù)合材料可以具有改善的拉伸特性和約0.880～0.900的比重、約0.80～1.10的拉伸強(qiáng)度和約0.80～1.1的拉伸模量。本發(fā)明提供的樹脂復(fù)合材料可以是選自熱塑性樹脂的基質(zhì)和增強(qiáng)材料，并且其制備方法以連續(xù)工序?qū)崿F(xiàn)高生產(chǎn)率。具有相當(dāng)?shù)奈锢硖匦缘臉渲瑥?fù)合材料可以通過(guò)控制工序條件例如溫度、壓力等進(jìn)行制備。此外，樹脂復(fù)合材料可以廣泛地用在多種領(lǐng)域，例如土木工程和建設(shè)領(lǐng)域、運(yùn)輸領(lǐng)域例如車輛材料等、電氣和電子裝置領(lǐng)域、航空航天領(lǐng)域等。實(shí)施例本發(fā)明將通過(guò)以下實(shí)施例更加具體地描述，但是本發(fā)明的范圍不限于以下實(shí)施例。實(shí)施例1.制備樹脂復(fù)合材料為制備樹脂復(fù)合材料，制備了增強(qiáng)樹脂纖維和基質(zhì)樹脂。具體地，將均聚丙烯樹脂(FR150,LotteChemical,MI:10,Tm:166℃,Mw:230,000)用作增強(qiáng)樹脂?；疑喚€通過(guò)使用增強(qiáng)樹脂而制備并編織以通過(guò)對(duì)所用的纖維1:1平織而獲得織物。將聚丙烯/乙烯共聚樹脂(MI:25,Tm:130℃)以膜形式制備并用作基質(zhì)樹脂。為將按序地由纖維增強(qiáng)材料/基質(zhì)/纖維增強(qiáng)材料構(gòu)成的三個(gè)層進(jìn) 行層疊，將增強(qiáng)樹脂和基質(zhì)樹脂裝在輥形的退繞機(jī)上，并在傳送至退繞機(jī)的同時(shí)按序?qū)盈B，從而將增強(qiáng)樹脂和基質(zhì)樹脂的層壓插入雙皮帶按壓層壓機(jī)。在加工前簡(jiǎn)單層壓的樣本具有0.56mm的厚度，且雙皮帶層壓機(jī)以8mm/sec的皮帶速度和150秒的保持時(shí)間操作，皮帶間隔(壓輥開口度)為0.5mm。雙皮帶按壓層壓機(jī)包含四個(gè)劃分區(qū)段，且具體示出雙皮帶按壓機(jī)的四個(gè)區(qū)段的示意圖在圖3中示出。在本實(shí)驗(yàn)中，四個(gè)區(qū)段具有Tm-5℃的相同皮帶溫度，且皮帶間隔為0.5mm。作為由方法制備的自增強(qiáng)復(fù)合材料的物理特性，根據(jù)ISO-1183測(cè)定比重，根據(jù)ISO-527測(cè)定彈性的拉伸強(qiáng)度和拉伸模量。結(jié)果，得到的自增強(qiáng)復(fù)合材料具有0.874的比重、0.88的拉伸強(qiáng)度和0.30的拉伸模量。實(shí)施例2.評(píng)測(cè)層壓溫度的作用如實(shí)施例1，制備增強(qiáng)樹脂和基質(zhì)樹脂，并使用雙皮帶層壓機(jī)制備樹脂復(fù)合材料，除雙皮帶層壓機(jī)的溫度不同外。即，在雙皮帶的第一至第四區(qū)段中的皮帶溫度均等地設(shè)定四個(gè)溫度，例如纖維增強(qiáng)材料的(Tm-10)℃、(Tm-5)℃、Tm℃和(Tm+5)℃，且Tm為實(shí)驗(yàn)1～4的熔融熔融溫度。由方法制備的自增強(qiáng)復(fù)合材料的比重、拉伸強(qiáng)度和拉伸模量通過(guò)與實(shí)施例1中相同的方法進(jìn)行測(cè)定，且結(jié)果示于以下表1和圖4中。圖4是示出取決于雙皮帶層壓機(jī)溫度的物理特性變化。[表1]分類實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)2實(shí)驗(yàn)3實(shí)驗(yàn)4四個(gè)區(qū)段的溫度(℃)(Tm-10)℃(Tm-5)℃(Tm+0)℃(Tm+5)℃比重0.8690.8740.8910.897拉伸強(qiáng)度0.920.880.840.61拉伸模量0.330.300.661.02如表1和圖4所示，在提高雙皮帶按壓層壓工序中的加工溫度的情 況下，所獲得的樹脂復(fù)合材料的拉伸模量增加，但是拉伸強(qiáng)度降低。樹脂復(fù)合材料的增加的剛度可由增加的浸漬率和降低的氣隙造成。此外，降低的拉伸強(qiáng)度可由通過(guò)增強(qiáng)纖維的熔融的增強(qiáng)材料本身的物理特性降低造成。因此，通過(guò)在對(duì)熔融的增強(qiáng)材料熔融施加熱后而冷卻樹脂復(fù)合材料，強(qiáng)度和剛度必須得以保持，并防止增強(qiáng)樹脂的物理特性的變差。實(shí)施例3.層壓壓力的作用如同實(shí)施例1，制備增強(qiáng)樹脂和基質(zhì)樹脂，并使用雙皮帶層壓機(jī)制備樹脂復(fù)合材料，除雙皮帶層壓機(jī)的壓輥開口度與層疊樹脂的比率不同外。即，雙皮帶層壓機(jī)的壓輥開口度與層疊樹脂的比率設(shè)定為0.71(0.4mm壓輥開口度)、0.89(0.5mm壓輥開口度)、或1.07(0.6mm壓輥開口度)。由方法制備的自增強(qiáng)復(fù)合材料的比重、拉伸強(qiáng)度和拉伸模量通過(guò)與實(shí)施例1相同的方法進(jìn)行測(cè)定，且結(jié)果示于表2。在以下表2的外觀評(píng)測(cè)中，當(dāng)編織纖維的排列不因加工中的彎曲或折疊引起變形、厚度變化和纖維排列缺陷時(shí)，將外觀評(píng)測(cè)為術(shù)語(yǔ)“良好”狀態(tài)。[表2]進(jìn)行本實(shí)施例來(lái)測(cè)試所獲得的樹脂復(fù)合材料取決于增加的層壓壓力的物理特性變化。當(dāng)將降低的皮帶間隔設(shè)置成增加層壓壓力時(shí)，所 獲得的樹脂復(fù)合材料的抗拉剛度增加。物理特性的變化由壓力增加和氣隙減小(即，增加的比重)引起的浸漬率改善而造成。當(dāng)壓輥開口度與層疊材料的厚度的比率為0.71時(shí)，材料沒(méi)有均勻?qū)訅汉?或壓縮，從而產(chǎn)品的厚度不均勻，且外觀不好。因而，優(yōu)選壓輥開口度與層疊材料厚度的比率為75％或更高。在壓輥開口度與層疊材料厚度的比率為1.07時(shí)，彈性的拉伸模量過(guò)度降低。實(shí)施例4.樹脂在皮帶中的保持時(shí)間的作用如同實(shí)施例1，制備增強(qiáng)樹脂和基質(zhì)樹脂，并使用雙皮帶層壓機(jī)制備樹脂復(fù)合材料，除樹脂在皮帶中的保持時(shí)間不同外。即，樹脂在皮帶中的保持時(shí)間設(shè)定為150秒～470秒。由方法制備的自增強(qiáng)復(fù)合材料的比重、拉伸強(qiáng)度和拉伸模量通過(guò)與實(shí)施例1相同的方法進(jìn)行測(cè)定，且結(jié)果示于表3中。當(dāng)纖維增強(qiáng)樹脂的編織狀態(tài)和恒定圖案在雙皮帶層壓工序后得以保持，則狀態(tài)確定為良好狀態(tài)。當(dāng)起始材料重疊或熔融而產(chǎn)生褶皺時(shí)，狀態(tài)確定為不好的狀態(tài)。測(cè)定樹脂復(fù)合材料的比重、拉伸強(qiáng)度和拉伸模量，且實(shí)驗(yàn)結(jié)果示于以下表3中。[表3]分類實(shí)施例1實(shí)驗(yàn)8保持時(shí)間150sec470sec比重0.8740.895拉伸強(qiáng)度0.900.74拉伸模量0.301.13在使用雙皮帶按壓機(jī)的層壓工序中增加皮帶中保持時(shí)間的情況下，獲得的樹脂復(fù)合材料的抗拉剛度增加，但是其拉伸強(qiáng)度降低。樹脂復(fù)合材料的物理特性變化由施加于樣品的增加的能量的量造成。當(dāng)保持時(shí)間過(guò)短時(shí)，加工能量無(wú)法充分傳遞，從而使樹脂復(fù)合材料的物 理特性變差。當(dāng)保持時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)，增強(qiáng)材料的拉伸強(qiáng)度由于熱收縮和熔融熔融而降低。實(shí)施例5.冷卻工序(重結(jié)晶區(qū)段)的作用如同實(shí)施例1，制備增強(qiáng)樹脂和基質(zhì)樹脂，并使用雙皮帶層壓機(jī)制備樹脂復(fù)合材料，除在實(shí)驗(yàn)9～12中不同地設(shè)定圖3中各個(gè)區(qū)段的溫度外。在實(shí)驗(yàn)9中同等地設(shè)定四個(gè)區(qū)段的溫度。在實(shí)驗(yàn)10～12中，將第一至第四區(qū)段的溫度以最靠近層壓機(jī)樹脂注入部的最高溫到最靠近樹脂排出部的最低溫的溫度梯度進(jìn)行不同設(shè)定。此外，各個(gè)區(qū)段中的保持時(shí)間同等地設(shè)定。實(shí)驗(yàn)9～12中的溫度條件總結(jié)在以下表4中。[表4]分類實(shí)驗(yàn)9實(shí)驗(yàn)10實(shí)驗(yàn)11實(shí)驗(yàn)12第一區(qū)段(℃)Tm+0Tm-5Tm+0Tm+5第二區(qū)段(℃)Tm+0Tm-65Tm-65Tm-65第三區(qū)段(℃)Tm+0Tm-85Tm-85Tm-85第四區(qū)段(℃)Tm+0Tm-100Tm-100Tm-100如實(shí)施例1測(cè)定自增強(qiáng)復(fù)合材料的比重、拉伸強(qiáng)度和拉伸模量，且結(jié)果示于表5中。[表5]分類實(shí)驗(yàn)9實(shí)驗(yàn)10實(shí)驗(yàn)11實(shí)驗(yàn)12比重0.8910.8800.8870.896拉伸強(qiáng)度0.841.001.071.00拉伸模量0.660.830.911.00在圖3第一區(qū)段加熱工序后在第二至第四區(qū)段中進(jìn)行冷卻工序的情況下，當(dāng)?shù)谝粎^(qū)段的溫度(T1)增加至Tm±5℃時(shí)，樹脂復(fù)合材料的抗拉剛度和拉伸強(qiáng)度均增加。樹脂復(fù)合材料的物理特性變化的起因?yàn)? 第一區(qū)段溫度(T1)增加引起的基質(zhì)樹脂和/或增強(qiáng)樹脂對(duì)樹脂復(fù)合材料的提高的熔融和浸漬特性。此外，通過(guò)在加壓狀態(tài)下冷卻材料以及復(fù)合材料重結(jié)晶防止了增強(qiáng)樹脂的再次熔融和物理特性的降低。在表5結(jié)果與表1結(jié)果的比較中，當(dāng)在所有四個(gè)區(qū)段中以相同溫度制備復(fù)合材料時(shí)，熔融溫度越高，比重和彈性的拉伸模量越增加，但是拉伸強(qiáng)度降低。然而，參照表5中的實(shí)驗(yàn)10～12，第一區(qū)段中熔融溫度越高，比重和拉伸模量越增加，且保持拉伸強(qiáng)度。具體而言，在表1的實(shí)驗(yàn)2中，在第一區(qū)段的溫度(Tm-5)℃下，拉伸強(qiáng)度降低，且彈性的拉伸模量也過(guò)低(例如，0.30)。然而，在表5的實(shí)驗(yàn)10中，彈性的拉伸強(qiáng)度和拉伸模量均極佳。圖5是示出在本發(fā)明示例性實(shí)施方式中通過(guò)應(yīng)用重結(jié)晶工序而獲得的示例性樹脂復(fù)合材料的物理特性變化的圖表。重結(jié)晶區(qū)段中的結(jié)晶變化總結(jié)在以下表6或圖6～8中，其示出在第一區(qū)段的各種初始溫度的半寬處的變化。[表6]半寬實(shí)驗(yàn)8實(shí)驗(yàn)9實(shí)驗(yàn)10實(shí)驗(yàn)116.9°0.570.5370.4240.4118.4°0.5450.5370.4550.4479.1°0.5930.5530.4420.42810.4°0.4730.6030.2150.39510.8°0.860.880.5810.487圖6是示出所獲得的樹脂復(fù)合材料的熔點(diǎn)變化的DSC圖表。相對(duì)于加工前的復(fù)合材料的起始材料，結(jié)晶度和熔融熔融溫度由于壓力下的加熱和冷卻處理而增加，因?yàn)槌跏既廴谌廴跍囟仍黾印D7示出所獲得的樹脂復(fù)合材料的結(jié)晶結(jié)構(gòu)。根據(jù)圖8的XRD圖，由于在壓力狀態(tài)下施加冷卻前，第一區(qū)段的初始熔融熔融溫度增加，XRD圖譜接近α型，其是圖7示出的樹脂結(jié)晶結(jié)構(gòu)中最穩(wěn)定的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，且半寬減小。減小的半寬表明增加的結(jié)晶度。鑒于這些結(jié)果，隨著初始熔融熔融溫度在應(yīng)用壓力狀態(tài)下的冷卻步驟之前得到增加，復(fù) 合材料的拉伸模量增加。當(dāng)所有區(qū)段的溫度相等，或者第一區(qū)段的溫度低于Tm-5℃時(shí)，拉伸模量由于熱缺失引起的降低的浸漬而降低。當(dāng)?shù)谝粎^(qū)段的溫度高于Tm+5℃時(shí)，物理特性通過(guò)增強(qiáng)材料的熔融熔融而變差。因而，第一區(qū)段的溫度(T1)可以優(yōu)選在約(Tm-5)℃～(Tm+5)℃的范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3