一种溶液浸渍法制备玻纤布增强热塑性聚氨酯复合材料的方法技术

本发明专利技术属于材料技术领域，公开了一种溶液浸渍法制备玻纤布增强热塑性聚氨酯复合材料的方法。制备步骤为：（1）制备热塑性聚氨酯溶液；（2）将玻纤布浸渍于步骤（1）所得的热塑性聚氨酯溶液中；（3）对步骤（2）所得浸渍有热塑性聚氨酯溶液的玻纤布，进行干燥处理，制得玻纤布浸渍片材；（4）玻纤布浸渍片材热压成型，即得该复合材料。本发明专利技术采用的制备方法降低了热塑性聚氨酯溶液浸润玻纤布温度的同时，提高了玻纤布的浸润性，成本低、质量高、设备简单，并且制备热塑性聚氨酯溶液所用溶剂均为挥发性溶剂，可通过冷凝法进行回收再利用，从而节省了原材料、降低了成本，且工艺简单。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术属于材料
，公开了。制备步骤为：（1）制备热塑性聚氨酯溶液；（2）将玻纤布浸渍于步骤（1）所得的热塑性聚氨酯溶液中；（3）对步骤（2）所得浸渍有热塑性聚氨酯溶液的玻纤布，进行干燥处理，制得玻纤布浸渍片材；（4）玻纤布浸渍片材热压成型，即得该复合材料。本专利技术采用的制备方法降低了热塑性聚氨酯溶液浸润玻纤布温度的同时，提高了玻纤布的浸润性，成本低、质量高、设备简单，并且制备热塑性聚氨酯溶液所用溶剂均为挥发性溶剂，可通过冷凝法进行回收再利用，从而节省了原材料、降低了成本，且工艺简单。【专利说明】
本专利技术属于材料
，涉及一种溶液浸溃法制备玻纤布增强热塑性聚氨酯复合材料的方法。
技术介绍
连续纤维增强热塑性塑料(ContinuousFiber Reinforced ThermoplasticPlastics,简称CFRTP)是20世纪70年代初开发的一种聚合物基复合材料。连续纤维可采用玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等，其中又以玻璃纤维较为常用。CFRTP较之连续纤维增强热固性塑料具有以下几方面突出的优点的:(1)预浸料可长期保存；(2)综合性能优良，特别是在高温、高湿度下仍能保持良好的力学性能；(3)成型适应性广、生产效率高；(4)制品可重复加工、再生利用。近年来，连续玻璃纤维增强热塑性塑料(CGFRTP)越来越受到各国重视，研究应用十分活跃。目前国内外主要选用短切纤维、长纤维、连续毡等浸胶时间短的增强材料，但是采用连续纤维织物作为增强材料具有更优异的性能，因此发展连续纤维织物增强聚氨酯复合材料具有重要意义。连续玻璃纤维增强热塑性聚氨酯复合材料的主要制备方法有溶液浸溃技术和熔体涂覆技术两种，熔体涂覆技术是让熔体和玻璃纤维同时通过一个复合口模进行涂覆，但是这种技术操作较麻烦，投入的设备比较多，而且需要多处加热，耗能也较多，而且也很难使玻璃纤维增强体完全浸润。溶液浸溃技术不仅降低了热塑性聚氨酯浸润的温度，提高了玻纤布的浸润性，并且制备热塑性聚氨酯溶液所用溶剂均为挥发性溶剂，可通过冷凝法进行回收再利用，从而节省了原材料、降低了成本，且工艺简单。
技术实现思路
为克服熔体涂覆法制备玻纤布增强热塑性聚氨酯复合材料中投入设备多，需要多处加热，耗能多，难使玻璃纤维增强体完全浸润等问题，本专利技术提供了一种溶液浸溃法制备玻纤布增强热塑性聚氨酯复合材料的方法，该方法工艺简单，操作方便。本专利技术的技术方案如下:本专利技术提供了一种制备玻纤布增强热塑性聚氨酯复合材料的方法，制备步骤为:(I)制备热塑性聚氨酯溶液；(2)将玻纤布浸溃于步骤(I)所得的热塑性聚氨酯溶液中；(3)对步骤(2)所得浸溃有热塑性聚氨酯溶液的玻纤布，进行干燥处理，制得玻纤布浸溃片材；(4)玻纤布浸溃片材热压成型，即得该复合材料。步骤(I)所述热塑性聚氨酯溶液的质量分数为30飞0%。所述热塑性聚氨酯溶液，是将热塑性聚氨酯溶解于溶剂中，其中溶剂为四氢呋喃、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、Y-丁内酯或N-甲基吡咯烷酮。步骤(2)中玻纤布在热塑性聚氨酯溶液中的浸溃时间为3?5s。步骤(3)所述干燥处理是将浸溃有热塑性聚氨酯溶液的玻纤布放置在通风橱中2?3h，再放置于真空烘箱中3(T60min，以去除残余溶液后制得玻纤布浸溃片材，其中真空烘箱的温度为16(T200°C。干燥处理所得玻纤布浸溃片材的含胶量为26、9%。步骤(4)所述热压成型，是按所需复合材料的厚度，将玻纤布浸溃片材铺层、叠加，置于平板硫化机上热压成型制得该复合材料。所述热压成型所需压力为4?6MPa，温度为22(T240°C，成型时间为2?6min。本专利技术同现有熔体涂覆法技术相比，具有的优点是:降低了热塑性聚氨酯溶液浸润玻纤布的温度，提高了热塑性聚氨酯溶液浸润玻纤布的浸润性，成本低、质量高、设备简单，并且制备热塑性聚氨酯溶液所用溶剂均为挥发性溶剂，可通过冷凝法进行回收再利用，从而节省了原材料、降低了成本，且工艺简单。【具体实施方式】以下结合实施例对本专利技术作进一步的说明。实施例1将质量份数为34的热塑性聚氨酯加入到质量份数为64的四氢呋喃溶剂中搅拌溶解并至均匀状态，制得质量分数为34%的热塑性聚氨酯溶液。室温条件下,将已知质量的玻纤布在上述的溶液中浸溃3?5s,取出含有热塑性聚氨酯溶液的玻纤布室温下放置在通风橱里2h，再放置在温度为160°C的真空烘箱中30min以除残余溶液，制得含胶量为30%的玻纤布浸溃片材。含胶量是通过浸溃前玻纤布的质量与浸溃并且烘干后玻纤布的质量计算而得。根据所需复合材料的厚度，将烘干除去溶液的玻纤布浸溃片材进行铺层、叠加，置于平板硫化机上热压成型，压力为4MPa，温度为220°C，成型时间为6min，即可制得该玻纤布增强热塑性聚氨酯复合材料。将制得的玻纤布增强热塑性聚氨酯复合材料板材按照GB/T 1449-2005制备成15mmX 120mm的弯曲试样，进行性能测试，测试结果见表I。实施例2将质量份数为43的热塑性聚氨酯加入到质量份数为67的二甲基甲酰胺溶剂中，搅拌溶解并至均匀状态，制得质量分数为43%的热塑性聚氨酯溶液。室温条件下,将已知质量的玻纤布在上述的溶液中浸溃3?5s,取出含有热塑性聚氨酯溶液的玻纤布室温下放置在通风橱里3h，再放置在温度为170°C的真空烘箱中45min以除残余溶液，制得含胶量为40%的玻纤布浸溃片材。根据所需复合材料的厚度，将烘干除去溶液的玻纤布浸溃片材进行铺层、叠加，置于平板硫化机上热压成型，压力为6MPa，温度为240°C，成型时间为2min，即可制得该玻纤布增强热塑性聚氨酯复合材料。将制得的玻纤布增强热塑性聚氨酯复合材料板材按照GB/T 1449-2005制备成15mmX 120mm的弯曲试样，进行性能测试，测试结果见表I。实施例3将质量份数为52的热塑性聚氨酯加入到质量份数为48的二甲基乙酰胺溶剂中，搅拌溶解并至均匀状态，制得质量分数为52%的热塑性聚氨酯溶液。室温条件下,将已知质量的玻纤布在上述的溶液中浸溃3?5s,取出含有热塑性聚氨酯溶液的玻纤布室温下放置在通风橱里3h，再放置在温度为180°C的真空烘箱中30min以除残余溶液，制备含胶量为50%的玻纤布浸溃片材。根据所需复合材料的厚度，将烘干除去溶液的玻纤布浸溃片材进行铺层、叠加，置于平板硫化机上热压成型，压力为4MPa，温度为230°C，成型时间为4min，即可制得该玻纤布增强热塑性聚氨酯复合材料。将制得的玻纤布增强热塑性聚氨酯复合材料板材按照GB/T 1449-2005制备成15mmX 120mm的弯曲试样，进行性能测试，测试结果见表I。实施例4将质量份数为30的热塑性聚氨酯加入到质量份数为70的二甲基亚砜溶剂中，搅拌溶解并至均匀状态，制得质量分数为30%的热塑性聚氨酯溶液。室温条件下,将已知质量的玻纤布在上述的溶液中浸溃3?5s,取出含有热塑性聚氨酯溶液的玻纤布室温下放置在通风橱里3h，再放置在温度为190°C的真空烘箱中30min以除残余溶液，制得含胶量为26%的玻纤布浸溃片材。根据所需复合材料的厚度，将烘干除去溶液的玻纤布浸溃片材进行铺层、叠加，置于平板硫化机上热压成型，压力为4MPa，温度为220°C，成型时间为6min，即可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备玻纤布增强热塑性聚氨酯复合材料的方法，其特征在于：制备步骤为：（1）制备热塑性聚氨酯溶液；（2）将玻纤布浸渍于步骤（1）所得的热塑性聚氨酯溶液中；（3）对步骤（2）所得浸渍有热塑性聚氨酯溶液的玻纤布，进行干燥处理，制得玻纤布浸渍片材；（4）玻纤布浸渍片材热压成型，即得该复合材料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘明昌，
申请(专利权)人：上海杰事杰新材料集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：