一种热塑性聚合物制品及其制备方法技术

本发明专利技术具体实施方式的目的是提供一种热塑性聚合物的制品及其制备方法，所述制品由增强层和基体层构成；所述增强层为聚合物一的取向带材、或纤维制得的增强体；所述基体层由聚合物层二构成；所述基体层比所述增强层易于熔融或软化；所述聚合物一由聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)、丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯三元共聚物(ABS)或由该四种聚合物中的至少两种形成的共聚物中的一种或几种组成；所述聚合物二由聚酰胺、聚碳酸酯、聚苯乙烯、丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯三元共聚物或该四种聚合物中的至少两种形成的共聚物中的一种或几种组成。所述制品由增强层与基体层的叠合物经热压合而成，具备优异的机械性能，尤其是良好的韧性与抗冲击性能。

【技术实现步骤摘要】
一种热塑性聚合物制品及其制备方法
本专利技术属于聚合物制品领域，具体涉及一种热塑性聚合物制品及其制备方法。
技术介绍
聚合物材料具有轻质、高强、耐腐蚀等诸多优点，加之其高效便捷的生产加工技术、性价比颇高的原材料成本，使得其自诞生之日起便获得越来越广泛的应用。而传统塑料产品新型应用技术的研究自始至终不曾间断。近年来，将聚合物化纤用于增强同质聚合物制品的技术实现了产业化应用，例如GB2253420A公开了一种利用由熔纺聚乙烯纤维制得的集合体热压成型制得的高性能塑料板材，WO2006136323公开了一种至少包括一个聚烯烃纺织品层和聚烯烃聚合物面板的新型创伤包制备技术，其所用同种热塑性聚合物实现了自增强，产品机械强度大幅提高，CN182213B、JP2012228883公开了类似的一种聚烯烃或聚酯类聚合物制品制造的方法。现有技术增强体多采用非织造毡材或织物，且结构形式单一，制得的制品力学性能较差，不能满足定制化、多样化产品需求。本专利技术从结构增强制品优异的可设计性出发，对此类材料的制备进行优化。例如通过在非织造毡材中增加织物结构增强，可显著提高制品的结构强度；而在织物结构中增加不同密度的非织造毡材，不仅可以降低工艺难度和制造成本，而且可实现制品在厚度方向的变密度、变强度及性能可设计性。此外，增强层与基体层的相容性和界面结合强度也是影响材料性能的重要因素。例如PC的韧性较差，在PC中加入ABS共混可显著提高材料的强度和韧性。PA纤维增强层与PC基体层的界面结合性能较差，通过在PC中共混PA可有效提高界面结合强度，制品的力学性能大幅提升。目前，该类技术所涉及的聚合物制品主要以聚烯烃例如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)或聚酯例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对比苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等为主，还未有其它材料方面的应用。
技术实现思路
本专利技术具体实施方式的目的是提供一种具有高强高韧的聚酰胺、聚碳酸酯、聚苯乙烯或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物热塑性聚合物的制品及其制备方法，具体方案如下：一种热塑性聚合物制品，所述制品由增强层和基体层构成；所述增强层为聚合物一的取向带材、纤维制得的增强体；所述基体层由聚合物二构成；所述基体层比所述增强层易于熔融或软化；所述聚合物一由聚酰胺、聚碳酸酯、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物或该四种聚合物中的至少两种形成的共聚物、共混物中的一种或几种组成；所述聚合物二由聚酰胺、聚碳酸酯、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物或该四种聚合物中的至少两种形成的共聚物中的一种或几种组成。可选的，所述热塑性聚合物制品由包芯纱线的织物一层以上经热压合而成。可选的，所述热塑性聚合物制品由增强层和基体层的叠合物经热压合而成。可选的，所述聚合物一为聚酰胺，所述聚合物二为聚酰胺、聚碳酸酯或聚碳酸酯与丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物的共混物；或所述聚合物一为聚碳酸酯，所述聚合物二为聚酰胺或聚碳酸酯；或所述聚合物一为聚酰胺与聚碳酸酯的共混物，所述聚合物二为聚碳酸酯与丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物的共混物。可选的，所述带材宽度或纤维直径为0.05～10mm，所述纤维选自异形纤维、差别化纤维、长丝、复丝、股线、展宽纱以及包芯纱、竹节纱中的一种或多种。可选的，所述纤维为加捻纱线，捻度为1000捻/m以下。可选的，所述增强体选自于非织造毡材、片状模塑料、团状模塑料、网材或织物中的一种或多种。可选的，所述织物增强结构包括机织物、针织物、编织物，所述机织物的结构形式选自平纹组织、斜纹组织、缎纹组织、三维正交结构或2.5D编织结构。可选的，相邻两个增强层之间至少具有一个基体层。可选的，所述热塑性制品的至少一个表面层为基体层。可选的，所述热塑性制品的表面层为增强层，与表面层邻接的层为双层基体层。可选的，所述增强层之间不相同。可选的，所述的基体层为薄膜、片材、丝、带、毡或织物，其单层厚度为0.05～200mm，优选为0.15～7mm。可选的，热压合成型过程中，增强层熔融或软化部分的体积所占增强层总体积的比例范围为0％～50％，优选为0％～30％；基体层熔融或软化部分的体积所占基体层总体积的比例范围为30％～100％，优选为70％～100％。一种所述热塑性聚合物制品的制备方法，将所述包芯纱线的织物一层以上热压合成型，控制热压温度使所述包芯纱线的包缠纱线部分或全部熔融或软化形成基体层，所述包芯纱线的芯纱不熔融或软化、或者部分熔融或软化形成增强层。一种上述所述热塑性聚合物制品的制备方法，将所述增强层和基体层按铺层设计进行铺层叠合，然后进行热压合成型，控制热压温度使基体层部分或全部熔融或软化，增强层不熔融或软化、或者部分熔融或软化。本专利技术的具体实施方式提供了一种新型的聚酰胺、聚碳酸酯、聚苯乙烯或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯热塑性聚合物的制品及其制备方法，所述产品具有强度高、韧性好的特点。进一步，在增强体中，通过铺层设计合理的添加织物层，制得的制品具备更高的力学性能，特别是冲击性能；进一步，所述纤维为加捻纱线，捻度为1000捻/m以下，赋予增强较强的抱合力，可以提高增强体的结构强度，进而提高制品的力学性能；进一步，所述纤维为展宽纱线，可以提高增强体的结构强度，进而提高制品的力学性能；进一步，所述制品由包芯纱织物直接压合，其力学性能优于注塑制品，且不需要叠合基体层；进一步，两个增强层之间至少具有一个基体层，或者，所述热塑性制品的至少一个表面层为基体层，可提高制品的表面外观的美观性；进一步，所述聚合物一由添加有丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物的聚碳酸酯构成，有利于提高制品的拉伸强度，所述聚合物二由添加有聚碳酸酯的聚酰胺构成，可显著提高增强层与基体层的结合强度，从而提高制品的力学性能；进一步，所述增强层熔融或软化部分的体积所占增强层总体积的比例范围为0～30％；所述基体层熔融或软化部分的体积所占基体层总体积的比例范围为70％～100％，基体层熔融部分高，结合少部分增强层熔融，有利于液态的基体层聚合物浸润未熔融的增强体部分，提升界面结合强度，从而改善制品的力学性能。具体实施方式本专利技术的具体实施方式提供一种热塑性聚合物制品，所述制品由增强层和基体层构成；所述增强层为聚合物一的取向带材、纤维制得的增强体；所述基体层由聚合物二构成；所述基体层比所述增强层易于熔融或软化；所述聚合物一由聚酰胺、聚碳酸酯、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物或该四种聚合物中的至少两种形成的共聚物中的一种或几种组成；所述聚合物二由聚酰胺、聚碳酸酯、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物或该四种聚合物中的至少两种形成的共聚物中的一种或几种组成。本专利技术的具体实施方式中，所述基体层比所述增强层易于熔融或软化，即所述基体层与所述增强层满足如下关系：T1<T2，T1’<T2’；其中，T1、T1’分别为基体层聚合物二的玻璃转变温度范围或熔融温度范围的上限值和下限值，当基体层为非晶聚合物时，所述T1、T1’分别为所述基体层聚合物二的玻璃化转变温度范围的上限值和下限值，当基体层为结晶性或半结晶聚合物时，所述T1、T1’分别为所述基体层聚合物二的熔融温度范围的上限值和下限值；T2为增强层聚合物一的玻璃转变温度或熔融温度，当所述增强层聚合物一为非晶状态时，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热塑性聚合物制品，其特征在于，所述制品由增强层和基体层构成；所述增强层为聚合物一的取向带材、或纤维制得的增强体；所述基体层由聚合物二构成；所述基体层比所述增强层易于熔融或软化；所述聚合物一由聚酰胺、聚碳酸酯、聚苯乙烯、丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯三元共聚物或该四种聚合物中的至少两种形成的共聚物中的一种或几种组成；所述聚合物二由聚酰胺、聚碳酸酯、聚苯乙烯、丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯三元共聚物或该四种聚合物中的至少两种形成的共聚物中的一种或几种组成。

【技术特征摘要】
1.一种热塑性聚合物制品，其特征在于，所述制品由增强层和基体层构成；所述增强层为聚合物一的取向带材、或纤维制得的增强体；所述基体层由聚合物二构成；所述基体层比所述增强层易于熔融或软化；所述聚合物一由聚酰胺、聚碳酸酯、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物或该四种聚合物中的至少两种形成的共聚物中的一种或几种组成；所述聚合物二由聚酰胺、聚碳酸酯、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物或该四种聚合物中的至少两种形成的共聚物中的一种或几种组成。2.根据权利要求1所述的热塑性聚合物制品，其特征在于，所述制品由包芯纱线的织物一层以上经热压合而成。3.根据权利要求1所述的热塑性聚合物制品，其特征在于，所述热塑性聚合物制品由增强层和基体层的叠合物经热压合而成。4.根据权利要求1所述的热塑性聚合物制品，其特征在于，所述聚合物一为聚酰胺，所述聚合物二为聚酰胺、聚碳酸酯或聚碳酸酯与丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物的共混物；或所述聚合物一为聚碳酸酯，所述聚合物二为聚酰胺或聚碳酸酯；或所述聚合物一为聚酰胺与聚碳酸酯的共混物，所述聚合物二为聚碳酸酯与丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物的共混物。5.根据权利要求1所述的热塑性聚合物制品，其特征在于，所述带材宽度或纤维直径为0.05～10mm，所述纤维选自加捻纱线、异形纤维、差别化纤维、长丝、复丝、股线、展宽纱、包芯纱或竹节纱中的一种或多种。6.根据权利要求5所述的热塑性聚合物制品，其特征在于，所述纤维为加捻纱线，捻度为1000捻/m以下。7.根据权利要求1所述的热塑性聚合物制品，其特征在于，所述增强体选自于非织造毡材、片状模塑料、团状模塑料、网材或织物中的一种或多种。8...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨鲜锋，张建民，郑天成，
申请(专利权)人：上海中化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31