[发明专利]玻璃纤维增强聚丙烯纤维复合材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于应用于工业生产中的聚丙烯(PP)纤维复合材料技术领域，具体涉及一种玻璃纤维增强聚丙烯纤维复合材料的制备方法。

背景技术

玻璃纤维增强是塑料增强形式中成本最低、改善效果最明显的方式之一，通过玻璃纤维的加入可改善塑料的物理机械性能。但是，常规塑料的注塑和挤出工艺仅能实现超短玻璃纤维(长度低于0.95mm)的填充和增强，而对于拉伸强度和耐冲击性能更好的长玻璃纤维(长度不低于50mm)却不能在传统工艺下获得汽车、轮船等设计和生产所需的片材中实现添加，从而限制了现有纤维增强材料的应用范围。

发明内容

本发明针对现有技术的上述不足，提供一种具有较强的拉伸强度和耐冲击性能，能满足其在汽车、轮船等高载荷防护部件中的使用要求，应用范围广泛的玻璃纤维增强聚丙烯纤维复合材料的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种玻璃纤维增强聚丙烯纤维复合材料的制备方法，包括前道的非织造工艺和后道的热压成型工艺，具体制备步骤包括：

前道的非织造工艺：

(1)按照重量百分比为聚丙烯纤维45～55％，玻璃纤维45～55％称取原料；

(2)通过粗开松机将上述步骤(1)的原料进行充分混合开松，粗开松辊的转速不低于690转/分，开松后由输棉风机送至混棉箱；

(3)混棉箱将步骤(2)开松后的纤维均匀筵棉，然后由风机输送至精开松机；

(4)精开松机将步骤(3)的纤维进行精开松，精开松辊的转速不低于690转/分，然后由风机送至振动棉箱；

(5)振动棉箱将步骤(4)的纤维经尘笼再到大棉仓，经输送帘、斜帘(钉帘)、拔棉辊打手充分混合，在均棉辊打手、振动板的作用下，棉箱产生均匀筵棉，再经压棉辊和输出帘输出至梳理机；

(6)梳理机将步骤(5)的纤维通过梳理成为均匀分布的纤维网，并采用气吹式出棉方法输送至铺网机；

(7)铺网机将梳理好的纤维网进行铺网，并通过喂入机将纤维网输送至预针刺机；

(8)通过预针刺机对纤维网进行预刺；

(9)通过主针刺机对步骤(8)预刺后的纤维网进行定型针刺成毡材；

(10)由成卷切边机把步骤(9)主针刺好的毡材进行废边切除和成卷处理；后道的热压成型工艺：

(11)对中放卷：将前道非织造工艺制备的成卷的毡材放置在放卷机架上进行张紧放料；

(12)撒粉：将步骤(11)放卷后的毡材进行撒粉，采用震动撒粉方式对毡材进行热熔粉的铺撒，铺撒单位克重80～150g/m²(即每平米毡材上均匀撒有80～150g的热熔粉)；

(13)纠偏：将步骤(12)撒粉后的毡材根据卷料的拉幅情况，对毡材进行左右偏移纠正，确保材料拉幅居中；

(14)平幅进料：然后将步骤(13)纠偏后的毡材，采用循环输送链条打订输送方式进行进料，即通过输送装置宽度方向上的压轮把毡材压入输送链上的输送卡钉，由循环输送链条上的连续卡钉带动毡材进行输送进料至烘房；

(15)烘房加热：设置烘房温度，对进来的毡材进行烘烤加热，烘房在毡材进料方向上设置3区域：分预烘、主烘和保温三区，预烘的温度为70～80℃，主烘温度为130～145℃，保温温度为100～110℃；

(16)热压复合：对步骤(15)加热后的毡材进行压制复合，热压滚筒压力达到6.3MPa以上，滚筒温度为170～180℃，在该热压复合过程中可进行面料或胶粘膜的复合(即在毡材的一面或者两面再复合面料或胶粘膜)；

(17)压辊冷却：对压制和复合后的材料进行冷却辊压，冷辊冷却的滚筒压力级别达到6.3MPa以上，滚筒温度为40～60℃，以实现粘接定型；

(18)风冷：对粘接定型复合后的材料进行风冷冷却处理。

本发明上述的后道的热压成型工艺还包括风冷后的常规处理步骤：

(19)标识印字处理：对材料进行必要的名称、规格、生产日期等内容的印字标识(该工序不是必须工序，可省略)；

(20)切边处理：对废边进行切边处理；

(21)切断下料：根据规格需要进行冲裁下料；

(22)检验、包装。

本发明在使用玻璃纤维时，在投料前24小时，还包括采用硅烷偶联剂按每1000Kg玻璃纤维使用3Kg硅烷偶联剂的比率进行喷淋处理，喷淋时硅烷偶联剂按体积比3∶37(硅烷偶联剂∶水＝3∶37)的比率与水稀释，均匀喷淋后放置24小时即可投料使用。