本發(fā)明屬于高分子材料領域，特別涉及一種連續(xù)纖維增強PVC預浸料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：目前，隨著復合材料的發(fā)展，復合材料憑借其比強度，比剛度高，密度輕的特性得到廣泛的應用，當前復合材料發(fā)展的趨勢之一是用熱塑性復合材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的熱固性環(huán)氧復合材料。原因之一是熱塑性復合材料可以通過簡單加熱、熔化及冷卻成型，可以像金屬一樣進行焊接，為此熱塑性復合材料的發(fā)展對今后的市場產(chǎn)生很大的變化。據(jù)美國MarketsandMarkets公司發(fā)布的《熱塑性復合材料市場》報告表示，到2020年，熱塑性復合材料制品市場將擴大到99億美元，從2015年到2020年，其復合材料年均增長率將達到6.5％。隨著熱塑性復合材料制品市場的逐步擴大，連續(xù)纖維增強熱塑性復合材料發(fā)展迅速，其預浸料制品基體多采用聚乙烯，聚丙烯，聚酰胺6，采用的加工工藝多數(shù)為流涎浸漬法和熔融浸漬法。由于熱塑性復合材料使用環(huán)境大多應用于戶外，需要一定的阻燃要求，因此在加工以上樹脂時會加入阻燃劑，抗紫外劑，抗氧劑等，會使樹脂的黏度增大，降低其流動性，影響其浸潤性，從而造成預浸料產(chǎn)生干紗，影響其性能。PVC由于其熱穩(wěn)定性能差，流動性差加工工藝范圍特點制約著其連續(xù)纖維增強方向的發(fā)展，由于其具有不易燃性、高強度、耐氣候變化性以及優(yōu)良的幾何穩(wěn)定性被人們所熟知，低廉的價格優(yōu)勢更是其他熱塑性樹脂無法比擬的，因此開發(fā)連續(xù)纖維增強PVC預浸料一直是熱塑性復合材料中的熱點、難點，是降低熱塑性復合材料成本，推廣其應用的關鍵一步。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種具有連續(xù)纖維增強PVC預浸料的配方，解決其熱穩(wěn)定性差，流通性差的特性，提供一套能夠連續(xù)生產(chǎn)，性能穩(wěn)定的成型方法?？梢宰畲蟪潭壬媳３衷系奶匦裕纳破浼庸こ尚蛦栴}，連續(xù)生產(chǎn)，提高能效。本發(fā)明中的本預浸料配方同樣適用于長纖維增強PVC復合材料。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：一種連續(xù)纖維增強PVC預浸料及其制備方法，連續(xù)纖維增強PVC預浸料由包含以下重量份的組分制成：作為一優(yōu)選的實施方式，所述連續(xù)纖維選自無機連續(xù)纖維，所述無機連續(xù)纖維選自玻璃纖維、碳纖維、硼纖維或玄武巖纖維，所述熱塑性樹脂選自聚氯乙烯。作為一優(yōu)選的實施方式，所述增塑劑選自脂肪族二元酸酯類、苯二甲酸酯類(包括鄰苯二甲酸酯類、對苯二甲酸酯類)、苯多酸酯類、苯甲酸酯類、多元醇酯類、氯化烴類、環(huán)氧類、檸檬酸酯類、聚酯類等，其中優(yōu)選鄰苯二甲酸酯類：鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)，鄰苯二甲酸二丁酯。作為一優(yōu)選的實施方式，所述熱穩(wěn)定劑選自堿式鉛鹽、金屬皂、有機錫、環(huán)氧化合物、亞磷酸酯、多元醇等，其中優(yōu)選堿式鉛鹽類：二鹽基亞磷酸鉛，三鹽基磷酸鉛，所述潤滑劑選自脂肪酸及其鹽類，其中優(yōu)選硬脂酸鋇(BaSt)、硬脂酸鉛(PbSt)、硬脂酸(HSt)。作為一優(yōu)選的實施方式，所述光穩(wěn)劑選自水楊酸酯類抗紫外光穩(wěn)定劑、二苯甲酮類抗紫外光穩(wěn)定劑或受阻胺類光穩(wěn)定劑，所述接枝劑為馬來酸酐接枝聚乙烯。其中，水楊酸酯類抗紫外光穩(wěn)定劑進一步為鄰羥基苯甲酸苯酯；二苯甲酮類抗紫外光穩(wěn)定劑進一步為2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮(UV531)；受阻胺類光穩(wěn)定劑進一步為UV944。作為一優(yōu)選的實施方式，制備方法通過以下步驟實現(xiàn)：步驟(1)：準確稱量各種原料及助劑，并按照順序投入高速混合機中，啟動高速混合機，在高速混合機中混合到一定溫度后，將物料排入冷混機，啟動冷混機，當料溫降至一定溫度后，由排料口出料。步驟(2)：通過紗架將連續(xù)纖維鋪導出，經(jīng)過穿絲排，使連續(xù)纖維保持在同一平面內(nèi)，接著在浮動張力輥，差動式分散輥等其他多個圓輥的作用下，將連續(xù)纖維展開到特定的面密度，然后與雙螺桿擠出機擠出熔融的熱塑性樹脂進行涂覆，在經(jīng)過W型模具型腔后，經(jīng)過連續(xù)金屬輥輥壓冷卻后，進行卷曲收卷，得到連續(xù)纖維增強PVC預浸料。作為一優(yōu)選的實施方式，步驟(1)中投料順序為先將聚氯乙烯和增塑劑倒入高混機中，低速混合3min后，再將熱穩(wěn)定劑，潤滑劑，填充劑，光穩(wěn)劑依次加入后進行低速混合,高速混合機混合后的排料溫度為120-130℃，冷混機的排料溫度為40-45℃。作為一優(yōu)選的實施方式，步驟(2)中浮動張力輥與絲桿連接在一起，根據(jù)需要實現(xiàn)上升或者下降，差動式分散輥為多根圓輥焊接成一個圓輥，當連續(xù)纖維經(jīng)過其表面時，其轉(zhuǎn)速比正常生產(chǎn)的線速度慢，呈間歇式與連續(xù)纖維接觸，將連續(xù)纖維均勻地打散，又不損傷連續(xù)纖維，其他圓輥為表面鍍有氧化鋁的多個圓輥，輥徑為100-500mm。作為一優(yōu)選的實施方式，步驟(2)中纖維展開密度為玻璃纖維800-1200g/m2，玄武巖纖維120-150g/m2，碳纖維纖維180-240g/m2，芳綸纖維180-240g/m2。作為一優(yōu)選的實施方式，步驟(2)中金屬輥壓冷卻的冷卻方式為自然冷卻或風冷。采用了上述技術(shù)方案后，本發(fā)明的有益效果是：1、本發(fā)明方法中的原料及設備，包括對預浸料及成型方法的選擇，可以做到設備簡單，價格低廉，工藝要求不高，可達到低能耗高效率，制作過程中不產(chǎn)生對人及環(huán)境危害物，達到國家環(huán)保要求。2、本發(fā)明的方法中的聚氯乙烯原料配方，可以適應連續(xù)纖維增強熱塑性復合材料熔融浸漬法的工藝要求，可以保證其樹脂的流動性，在纖維展開到指定的面密度后，樹脂可以浸潤其每一根纖維，保證其帶材的浸潤性，為后續(xù)的模壓，拉擠纏繞以及其他工藝，提供優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品原料。3、本發(fā)明方法中所生產(chǎn)的連續(xù)纖維增強PVC預浸料，其在不添加阻燃劑的條件下，擁有較好的阻燃性，較比同阻燃級別聚乙烯，聚丙烯價格是其60％，且力學性能持平，在同樣成本要求下，應用范圍廣，更利于其推廣。4.本發(fā)明方法中的所制備產(chǎn)品，可100％粉碎回收，通過其他工藝，再次回收利用，屬綠色產(chǎn)品技術(shù)。具體實施方式下面將對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。實施例1：一種連續(xù)玻璃纖維增強PVC預浸料，由以下方法制成：(1)按重量份稱取PVC樹脂22份；增塑劑15份(DOP8份，DBP7份)；熱穩(wěn)定劑3份(二鹽基亞磷酸鉛1份，三鹽基磷酸鉛2份)；潤滑劑1.5份(硬脂酸鋇0.6份，硬脂酸鉛0.3份，硬脂酸0.6份)；光穩(wěn)劑uv9441份；接枝劑馬來酸酐接枝聚乙烯3份。(2)準確稱量各種原料及助劑后，將PVC樹脂和增塑劑倒入高速混合機后，低速啟動高速混合機。低速混合3min后，將熱穩(wěn)定劑，潤滑劑，光穩(wěn)劑，接枝劑依次倒入高速混合機中，低速啟動高速混合機?；旌弦欢螘r間后，當高速混合機內(nèi)溫度升至120℃時，將物料排入冷混機，啟動冷混機，當料溫降至40℃后，由排料口出料后，倒入雙螺桿擠出機的加料斗中。(3)通過紗架將連續(xù)玻璃纖維鋪導出，經(jīng)過穿絲排，使連續(xù)纖維保持在同一平面內(nèi)。接著在浮動張力輥，差動式分散輥等其他多個圓輥的作用下，將連續(xù)玻璃纖維展開到1000g/㎡，然后與雙螺桿擠出機擠出熔融的PVC樹脂進行涂覆，在經(jīng)過W型模具型腔后，經(jīng)過連續(xù)金屬輥輥壓冷卻后，進行卷曲收卷，得到連續(xù)纖維增強PVC預浸料實施例2：一種連續(xù)玄武巖纖維增強PVC預浸料，由以下方法制成：(1)按重量份稱取PVC樹脂25份；增塑劑18份(DOP10份，DBP8份)；熱穩(wěn)定劑2份(二鹽基亞磷酸鉛0.6份，三鹽基磷酸鉛1.4份)；潤滑劑1.5份(硬脂酸鋇0.6份，硬脂酸鉛0.3份，硬脂酸0.6份)；光穩(wěn)劑uv9440.6份；接枝劑馬來酸酐接枝聚乙烯2份。(2)準確稱量各種原料及助劑后，將PVC樹脂和增塑劑倒入高速混合機后，低速啟動高速混合機。低速混合3min后，將熱穩(wěn)定劑，潤滑劑，光穩(wěn)劑，接枝劑依次倒入高速混合機中，低速啟動高速混合機?；旌弦欢螘r間后，當高速混合機內(nèi)溫度升至125℃時，將物料排入冷混機，啟動冷混機，當料溫降至45℃后，由排料口出料后，倒入雙螺桿擠出機的加料斗中。(3)通過紗架將連續(xù)玄武巖纖維鋪導出，經(jīng)過穿絲排，使連續(xù)纖維保持在同一平面內(nèi)。接著在浮動張力輥，差動式分散輥等其他多個圓輥的作用下，將連續(xù)玄武巖纖維展開到1000g/㎡，然后與雙螺桿擠出機擠出熔融的PVC樹脂進行涂覆，在經(jīng)過W型模具型腔后，經(jīng)過連續(xù)金屬輥輥壓冷卻后，進行卷曲收卷，得到連續(xù)玄武巖纖維增強PVC預浸料。性能測試方法單位實施例1實施例2彎曲強度GB/T9341-2000MPa900800拉伸強度GB/T9341-2000GP900800沖擊強度JG149-2003KJ/m2200230氧指數(shù)GB/T8924-----2323從性能觀察中可以看出連續(xù)纖維增強PVC預浸料具有強度高，抗沖擊性能好，不易燃燒的特性。實施例3：一種連續(xù)碳纖維增強PVC預浸料，由以下方法制成：(1)按重量份稱取PVC樹脂30份；增塑劑20份(DOP12份，DBP8份)；熱穩(wěn)定劑2份(二鹽基亞磷酸鉛0.6份，三鹽基磷酸鉛1.4份)；潤滑劑1.5份(硬脂酸鋇0.6份，硬脂酸鉛0.3份，硬脂酸0.6份)；光穩(wěn)劑uv9440.6份；接枝劑馬來酸酐接枝聚乙烯2份。(2)準確稱量各種原料及助劑后，將PVC樹脂和增塑劑倒入高速混合機后，低速啟動高速混合機。低速混合3min后，將熱穩(wěn)定劑，潤滑劑，光穩(wěn)劑，接枝劑依次倒入高速混合機中，低速啟動高速混合機?；旌弦欢螘r間后，當高速混合機內(nèi)溫度升至125℃時，將物料排入冷混機，啟動冷混機，當料溫降至45℃后，由排料口出料后，倒入雙螺桿擠出機的加料斗中。(3)通過紗架將連續(xù)碳纖維鋪導出，經(jīng)過穿絲排，使連續(xù)纖維保持在同一平面內(nèi)。接著在浮動張力輥，差動式分散輥等其他多個圓輥的作用下，將連續(xù)碳纖維展開到200g/㎡，然后與雙螺桿擠出機擠出熔融的PVC樹脂進行涂覆，在經(jīng)過W型模具型腔后，經(jīng)過連續(xù)金屬輥輥壓冷卻后，進行卷曲收卷，得到連續(xù)玄武巖纖維增強PVC預浸料。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。當前第1頁1 2 3