一種連續(xù)纖維增強(qiáng)板材的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種板材，特別是一種連續(xù)纖維增強(qiáng)板材。
【背景技術(shù)】
[0002]CFRT片材全稱連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性塑料，是將連續(xù)纖維均勻分散同向并排排列，并利用熱塑性塑料浸漬粘合成一張片材。纖維一般為玻璃纖維、碳纖維，多采用玻璃纖維。樹(shù)脂多采用熱塑性塑料，如聚丙烯、聚酰胺等。因?yàn)镃FRT片材一般厚度在2.5mm以下，單向拉伸強(qiáng)度極高，所以是一種輕質(zhì)高強(qiáng)的材料，多用于增強(qiáng)其他材料。
[0003]很多板材如塑料板和木板都存在強(qiáng)度不夠的情況，往往通過(guò)加厚的方法來(lái)彌補(bǔ)使用缺陷，這樣做成本增加很多。CFRT片材一般在厚度很小的情況下具有很高的單向拉伸強(qiáng)度，故采用CFRT片材增強(qiáng)是一種很好的增強(qiáng)板材的方法。但由于CFRT片材采用熱塑性塑料浸漬制成，熱塑性塑料的表面能一般較高，呈惰性，用于增強(qiáng)時(shí)通常會(huì)有粘接復(fù)合不牢固的情況，不能起到很好的增強(qiáng)作用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠強(qiáng)度高、成本低的連續(xù)纖維增強(qiáng)板材。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的一種連續(xù)纖維增強(qiáng)板材，其包括板材芯層以及覆蓋于板材芯層上下兩面的上表層和下表層，所述上表層和下表層都由I?3片CFRT片材組成，所述板材芯層為PP塑料板。
[0006]每片CFRT片材的厚度為0.1?2.5mm。每片CFRT片材的纖維排列方向與相鄰的CFRT片材的纖維排列方向之間的夾角呈0°?90°。
[0007]—種連續(xù)纖維增強(qiáng)板材的生產(chǎn)方法，具體包括如下步驟:步驟S1:將連續(xù)纖維分散均勻后同向并排排列，然后牽引通過(guò)熔融的熱塑性塑料熔池完成浸漬，再經(jīng)壓制冷卻后制成CFRT片材，其中所述熱塑性塑料熔池為聚丙烯熔池，并在聚丙烯中熔池添加有馬來(lái)酸酐接枝相容劑，所述馬來(lái)酸酐接枝相容劑通過(guò)引入強(qiáng)極性反應(yīng)性基團(tuán)，使材料具有高的極性和反應(yīng)性，是一種高分子界面偶聯(lián)劑、相容劑、分散促進(jìn)劑。主要用于無(wú)齒阻燃、填充、玻纖增強(qiáng)、增韌，金屬粘結(jié)、合金相容等。能大大提高復(fù)合材料的相容性和填料的分散性，提高產(chǎn)品性能；步驟S2:將I?3片的CFRT片材加熱壓制復(fù)合形成表層或者僅由I片CFRT片材形成上表層和下表層;步驟S3:對(duì)表層的外表面進(jìn)行電暈處理，使表面分子結(jié)構(gòu)重新排列，產(chǎn)生極化，所述電暈處理是一種電擊處理，它使承印物的表面具有更高的附著性。其原理是利用高頻率高電壓在被處理的塑料表面電暈放電，而產(chǎn)生低溫等離子體，使塑料表面產(chǎn)生游離基反應(yīng)而使聚合物發(fā)生交聯(lián)，使得表面變粗糙，并增加其對(duì)極性溶劑的潤(rùn)濕性，這些離子體由電擊和滲透進(jìn)入被印體的表面破壞其分子結(jié)構(gòu)，進(jìn)而將被處理的表面分子氧化和極化，離子電擊侵蝕表面，以致增加承印物表面的附著能力;步驟S4:在板材芯層的表面涂覆上膠黏劑，再將上表層和下表層貼上，經(jīng)過(guò)壓制后得到增強(qiáng)板材。
[0008]為了使得上表層和下表層與板材芯層粘接地更加牢固，在步驟S4之前，對(duì)上表層和下表層的內(nèi)表面進(jìn)行電暈處理，所述上表層和下表層的內(nèi)表面是指與膠黏劑相接觸的那面。
[0009]本實(shí)用新型制得連續(xù)纖維增強(qiáng)板材，因?yàn)楦邚?qiáng)度的CFRT片材與板材芯層牢牢結(jié)合，使得板材的強(qiáng)度大大的增強(qiáng)，比未增強(qiáng)的芯板，拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、彎曲彈性模量均增加50%以上。同時(shí)，由于CFRT片材的厚度很低，故增加的重量極少，成本也很低。本實(shí)用新型能使板材有更高的強(qiáng)度和更廣泛的應(yīng)用，具有良好的應(yīng)用前景。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是實(shí)施例1中連續(xù)玻纖增強(qiáng)板材的剖視圖。
[0011]圖2是實(shí)施例1中表層的剖視圖。
[0012]圖3是實(shí)施例2中連續(xù)玻纖增強(qiáng)板材的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
[0014]實(shí)施例1:如圖1、圖2所示，本實(shí)施例提供的一種連續(xù)纖維增強(qiáng)板材，包括板材芯層3以及覆蓋于板材芯層3上下兩面上表層I和下表層5，所述上表層I和下表層5由3片CFRT片材4組成，所述板材芯層3為PP塑料板。
[0015]單片CFRT片材4的厚度為0.1?2.5mm。相鄰的CFRT片材4的纖維排列方之間的夾角呈0°?90°。
[0016]—種連續(xù)纖維增強(qiáng)板材的生產(chǎn)方法，包括如下步驟:步驟S1:將連續(xù)纖維分散均勻后同向并排排列，然后牽引通過(guò)熔融的熱塑性塑料熔池完成浸漬，再經(jīng)壓制冷卻后制成CFRT片材4，其中所述熱塑性塑料熔池為聚丙烯熔池，并在聚丙烯中熔池添加有馬來(lái)酸酐接枝相容劑;步驟S2:將3片CFRT片材4加熱壓制復(fù)合形成上表層I和下表層5;步驟S3:對(duì)上表層I的外表面進(jìn)行電暈處理，使表面分子結(jié)構(gòu)重新排列，產(chǎn)生極化;步驟S4:在板材芯層3的表面涂覆上膠黏劑2，再將上表層I和下表層5貼上，經(jīng)過(guò)壓制后得到增強(qiáng)板材。
[0017]為了使得上表層I和下表層5與板材芯層3粘接地更加牢固，在步驟S4之前，對(duì)上表層I和下表層5的內(nèi)表面進(jìn)行電暈處理。
[0018]本實(shí)施例得到的連續(xù)纖維增強(qiáng)板材，板材的強(qiáng)度有較大提升，板材芯層3的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和彎曲彈性模量分別是2210^、1210^、0.96?&。增強(qiáng)后為拉伸強(qiáng)度可達(dá)到55MPa，同時(shí)彎曲強(qiáng)度達(dá)到30MPa，彎曲彈性模量達(dá)到1.5GPa。
[0019]實(shí)施例2:如圖3所示，本實(shí)施例提供的一種連續(xù)纖維增強(qiáng)板材，包括板材芯層3以及覆蓋于板材芯層3上下兩面上表層I和下表層5，所述上表層I和下表層5由I片CFRT片材4組成，且CFRT片材的厚度為0.1?2.5mm，所述板材芯層3為PP塑料板。
[0020]一種連續(xù)纖維增強(qiáng)板材的，包括如下步驟制得:步驟S1:將連續(xù)纖維分散均勻后同向并排排列，然后牽引通過(guò)熔融的熱塑性塑料熔池完成浸漬，再經(jīng)壓制冷卻后制成CFRT片材4，其中所述熱塑性塑料熔池為聚丙烯熔池，并在聚丙烯中熔池添加有馬來(lái)酸酐接枝相容劑;步驟S2:由I片CFRT片材4形成上表層I和下表層5;步驟S3:對(duì)上表層I和下表層5的外表面進(jìn)行電暈處理，使表面分子結(jié)構(gòu)重新排列，產(chǎn)生極化;步驟S4:在板材芯層3的表面涂覆上膠黏劑2，再將上表層I和下表層5貼上，經(jīng)過(guò)壓制后得到增強(qiáng)板材。
[0021]為了使得上表層I和下表層5與板材芯層3粘接地更加牢固，在步驟S4之前，對(duì)上表層I和下表層5的內(nèi)表面進(jìn)行電暈處理。
[0022]本實(shí)施例得到的連續(xù)纖維增強(qiáng)板材，板材的強(qiáng)度大大的增強(qiáng):板材芯層3的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和彎曲彈性模量分別是22MPa、12MPa、0.9GPa。增強(qiáng)后拉伸強(qiáng)度達(dá)到40MPa，同時(shí)彎曲強(qiáng)度達(dá)到24MPa，彎曲彈性模量達(dá)到1.2GPa。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種連續(xù)纖維增強(qiáng)板材，其特征在于，包括板材芯層(3)、覆蓋于所述芯層(3)上下兩面的上表層(I)和下表層(5)，所述上表層(I)和所述下表層(5)由I?3片CFRT片材(4)組成，所述芯層(3)為PP塑料板。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)纖維增強(qiáng)板材，其特征在于，所述CFRT片材(4)的單片厚度為0.1?2.5mm。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種連續(xù)纖維增強(qiáng)板材，其特征在于，所述CFRT片材(4)相鄰兩片之間的纖維排列方向間的夾角呈0°?90°。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種連續(xù)纖維增強(qiáng)板材，其包括板材芯層以及覆蓋于板材芯層上下兩面的上表層和下表層，所述上表層和下表層由1～5片CFRT片材組成，所述板材芯層為PP塑料板，所述CFRT片材的單片厚度為0.1～2.5mm。相鄰的CFRT片材的纖維排列方向之間的夾角呈0°～90°。本實(shí)用新型得到的連續(xù)纖維增強(qiáng)板材，由高強(qiáng)度的CFRT片材與板材芯層牢固結(jié)合，使得板材的強(qiáng)度增強(qiáng)，與未增強(qiáng)的芯板相比，其拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、彎曲彈性模量均增加50％以上；同時(shí)，CFRT片材薄，對(duì)產(chǎn)品重量影響較小，可使成本降低。本實(shí)用新型能使板材具有高強(qiáng)度而廣泛應(yīng)用，具有良好的應(yīng)用前景。
【IPC分類】B32B27/04, B32B7/12, B32B27/08
【公開(kāi)號(hào)】CN205364741
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521112244
【發(fā)明人】雷飛, 金一平, 陳子蛟
【申請(qǐng)人】寧波華業(yè)材料科技有限公司
【公開(kāi)日】2016年7月6日
【申請(qǐng)日】2015年12月29日