一种阻燃热塑性树脂复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种阻燃热塑性树脂复合材料及其制备方法，该复合材料由包括以下质量百分比的组分制成：连续纤维40～60％，热塑性树脂30～46％，红磷7～11％，硼酸锌1.7～2.6％，抗氧剂0.3～0.4％，润滑剂0.6～0.8％；首先制备树脂薄膜，将连续纤维带和树脂薄膜进行复合形成预浸带，并热压、冷压定型，制备得到阻燃热塑性树脂复合材料。与现有技术相比，本发明专利技术制备的复合材料本身具备阻燃功能，阻燃级别可达到V0级并且比强度高，耐冲击性能好，悬臂梁缺口冲击强度可达到100KJ/m2以上，抗老化耐腐蚀，重量轻，易加工，在很多方面可以得到广泛使用，并且该复合材料的制造过程中不需要使用任何溶剂，制品成型时纯系物理过程，无化学反应，清洁环保，易回收进行二次加工，不对环境产生污染。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于复合材料
，尤其是涉及。
技术介绍
目前在装饰、车厢壁板、建筑模板等领域尚未用到连续纤维增强的热塑性树脂复合材料，通过在此复合材料中引入阻燃功能，使连续纤维增强的热塑性树脂复合材料具备了阻燃功能，同时更好的发挥了该材料的优点，可广泛用于箱柜壁板、车厢壁板、建筑模板和外观装饰板等方面。通常制作箱柜壁板、车厢壁板和外观装饰板等，所用材料如:三合板、塑料板、竹胶板等，均不具有阻燃的功能。一旦遇到明火即会燃烧，具备严重的安全隐患，也有使用一些阻燃材料，但通常这些材料的力学性能较差，耐冲击性能不理想，无法维持较高的产品使用寿命。另外，在阻燃材料领域普遍材料或多或少存在重量大，而且长期在户外使用，其耐腐蚀性和抗氧性能不佳，或存在不易加工、强度差的缺点，并且这些材料的力学性能一般，耐冲击性能无法承受较强的冲击力，且不可回收污染环境。中国专利20110240465.0公开了一种连续纤维增强热塑性树脂预浸带的制备装置及其应用，中国专利20110232466.0公开了一种连续纤维增强热塑性树脂预浸带及其制备方法，该热塑性树脂预浸带包含以下重量份组份:热塑性树脂30-80%、纤维10-60%、相容剂0.5-3 %、抗氧剂0.2-0.5%、润滑剂0.3-2 %、吸波物质1_40%，但所制备的预浸带的阻燃性能还需要进一步提高。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种具有阻燃功能、使用寿命长、比强度高、耐冲击性能好、抗老化耐腐蚀、重量轻、易加工、易回收等优点的阻燃热塑性树脂复合材料及其制备方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现:—种阻燃热塑性树脂复合材料，该复合材料由包括以下质量百分比的组分制成:连续纤维40~60% ；30~46%?_7~Π%{癱酸鋒1.7-2.6%；抗氧剂03-0.4%；满滑剂0純8%。所述的连续纤维为无碱玻璃无捻粗纱。所述的热塑性树脂为尼龙6或聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)。所述的硼酸锌为2Ζη0.3Β203.3.5H20，所述的润滑剂为乙烯-丙烯酸共聚物。所述的抗氧剂为重量比为1: 1的三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯和四[β-(3，5- 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯的混合物。一种阻燃热塑性树脂复合材料的制备方法，该方法包括以下步骤:(1)按质量百分比称取30~46%的热塑性树脂、7~11%的红磷、L 7~2.6%硼酸锌、0.3~0.4%的抗氧剂和0.6~0.8%的润滑剂，加入搅拌机中进行搅拌，混合均匀；(2)将步骤(1)得到的混合物加入到单螺杆挤出机中，熔融共混通过模头挤出进行淋膜，得到具有均匀连续状态的树脂薄膜；(3)将质量百分比为40~60 %的连续纤维通过牵弓|单元平行进行展丝，使连续纤维均匀平整后进入烘箱进行预热得到预热的连续纤维带；(4)将步骤(3)得到的预热的连续纤维带和步骤(2)得到的树脂薄膜通过复合单元进行复合形成预浸带；(5)将步骤(4)得到的预浸带裁切后，进行叠加、热压、冷压定型，制备得到阻燃热塑性树脂复合材料。步骤⑴所述的热塑性树脂在115~125°C进行干燥，热塑性树脂的含水量不超过0.02%，步骤(1)所述的 搅拌的时间为80~160s。步骤⑵所述的挤出机的挤出温度为220~270°C，挤出机的挤出频率为34~37HZ ；当热塑性树脂为尼龙6时，挤出机的挤出温度为240~270°C，当热塑性树脂为PBT时，挤出机的挤出温度为220~260°C ；步骤(3)所述的预热的温度为180~220°C。步骤(4)所述的复合单元包括两个挤出模头，步骤(4)所述的复合的具体步骤为:在复合单元中两挤出模头位置上下交错挤出熔融的高温流体状的树脂薄膜，预热后的连续纤维带从两挤出模头交错的缝隙中穿过，连续纤维带的两侧分别与两挤出模头接触并产生张力，使得熔融的高温流体状的树脂薄膜对连续纤维带的两侧进行预浸溃，浸溃后的连续纤维带通过复合辊进行冷却，所述的复合辊中通有10~20°C的冷却水，使浸溃后的连续纤维带表面温度为60~70°C，然后通过压平单元压平，得到预浸带。步骤(5)所述的叠加的方式为根据预浸带中连续纤维的方向，按照0° /90°排列；步骤(5)所述的热压在热压机中进行，所述的热压机为平板硫化机，所述的热压的压力为1~2MPa，热压的时间维持在40~60min，在热压过程中进行排气操作，即热压机闭合lOmin后开启排气，排气后再闭合热压机进行热压，步骤(5)所述的热压的温度为210~250°C，当热塑性树脂为尼龙6时，热压的温度为230~250°C，当热塑性树脂为PBT时，热压的温度为210~230°C ；步骤(5)所述的冷压的压力2~5MPa，冷压的时间30~60min，冷压后复合材料表面温度降至80°C以下。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点及有益效果:1、本专利技术的复合材料通过添加了红磷和硼酸锌，使材料具备较高的阻燃级别，最终使复合板材实现阻燃功能，并且不影响热塑性树脂复合材料原有的性能。2、本专利技术的复合材料本身具备阻燃功能，不需额外进行表面处理，使用寿命长，且易制造和加工，耐冲击性能好，抗老化耐腐蚀，重量轻，易回收，属于用途广泛的阻燃装饰材料。3、本专利技术提供了一种带有阻燃功能的热塑性树脂复合材料，将热塑性树脂复合材料的使用范围进一步扩大，起到阻燃的作用，并且不影响热塑性树脂复合材料原有的功能。4、本专利技术制备的复合材料本身具备阻燃功能并且比强度高，耐冲击性能好，由于增强纤维在复合材料中是连续而无断损的，从而保证了材料突出的高强度和高刚性；又由于所用的基体树脂是热塑性的，更是赋予了 TPAC复合材料优异的高低温抗冲击韧性，吸收撞击载荷能力强。特别是复合材料在低温下仍然具有很高的冲击强度。悬臂梁缺口冲击强度可达到100KJ/m2以上，抗老化耐腐蚀，重量轻，易加工，在很多方面可以得到广泛使用，并且该复合材料的制造过程中不需要使用任何溶剂，制品成型时纯系物理过程，无化学反应，清洁环保，易回收进行二次加工，不对环境产生污染。【附图说明】图1为本专利技术的阻燃热塑性树脂复合材料的结构示意图。图中，1为热塑性树脂，2为红磷和硼酸锌，3为连续纤维。【具体实施方式】`下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。实施例1一种热塑性树脂复合材料，由包含以下质量百分比的组分制成:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阻燃热塑性树脂复合材料，其特征在于，该复合材料由包括以下质量百分比的组分制成：FDA00002039078100011.jpg

【技术特征摘要】
1.一种阻燃热塑性树脂复合材料，其特征在于，该复合材料由包括以下质量百分比的组分制成: 2.根据权利要求1所述的一种阻燃热塑性树脂复合材料，其特征在于，所述的连续纤维为无碱玻璃无捻粗纱。3.根据权利要求1所述的一种阻燃热塑性树脂复合材料，其特征在于，所述的热塑性树脂为尼龙6或聚对苯二甲酸丁二醇酯。4.根据权利要求1所述的一种阻燃热塑性树脂复合材料，其特征在于，所述的硼酸锌为2Ζη0.3Β203.3.5H20，所述的润滑剂为乙烯-丙烯酸共聚物。5.根据权利要求1所述的一种阻燃热塑性树脂复合材料，其特征在于，所述的抗氧剂为重量比为1:1的三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯和四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯的混合物。6.一种如权利要求1~5中任一所述的阻燃热塑性树脂复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤: (1)按质量百分比称取30~46%的热塑性树脂、7~11 %的红磷、1.7~2.6 %硼酸锌、0.3~0.4%的抗氧剂和0.6~0.8%的润滑剂,加入搅拌机中进行搅拌,混合均匀； (2)将步骤(1)得到的混合物加入到单螺杆挤出机中，熔融共混通过模头挤出进行淋膜，得到具有均匀连续状态的树脂薄膜； (3)将质量百分比为40~60%的连续纤维通过牵引单元平行进行展丝，使连续纤维均匀平整后进入烘箱进行预热得到预热的连续纤维带； (4)将步骤(3)得到的预热的连续纤维带和步骤(2)得到的树脂薄膜通过复合单元进行复合形成预浸带； (5)将步骤(4)得到的预浸带裁切后，进行叠加、热压、冷压定型，制备得到阻燃热塑性树脂复合材料。7.根据权利要求6所述的一种阻燃热塑性树脂复合材料的制备方法，其特征在于，步骤⑴所述的热塑性树脂在115~125°C进行干燥，热塑性树脂的含水量不超过0.02%，步骤(I)所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张可心，
申请(专利权)人：辽宁辽杰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：